Происхождение биохимического термина Pi (неорганический фосфат).

Я хотел бы знать, когда термин Pi (неорганический фосфат) был введен для обозначения биохимических реакций, как он первоначально определялся и какое обоснование было дано тогда для использования его, а не отдельных видов фосфата.

(Меня также интересовало бы текущее обоснование, но это, вероятно, другой вопрос.)

Позвольте мне предоставить некоторую предысторию моего вопроса. Фосфорная кислота (H 3 PO 4 ) имеет три реакции ионизации, в результате которых последовательно образуются соединения: дигидрофосфат (H 2 PO 4 – ), моногидрофосфат (HPO 4 2– ) и ортофосфат (PO 4 3– ). При pH 7,4, согласно статье Википедии о фосфатах, основными видами являются моно- и дигидрофосфаты (61% и 39% соответственно). Термин Pi, должно быть, был введен самое позднее в 1950-х годах (возможно, до войны), в то время, когда было мало знаний о природе соединений, участвующих в реакциях с участием фосфатов — уж точно не в активных центрах ферментов.

Одна из причин, по которой мне любопытно узнать, как был введен этот термин, заключается в том, насколько он сохранился в учебниках по биохимии 21-го века, где многие авторы либо не знают, либо не хотят объяснять своим читателям, почему они до сих пор используют его в то время, когда о механизмах реакции известно гораздо больше. Ни в одном из двух известных текстов не объясняется разная ионизация фосфата, а даются только вводные определения в терминах одного вида — в каждом случае разные: Berg et al. назвал Pi ортофосфатом, тогда как в Принципах биохимии Ленинджера Нельсона и Кокса он упоминается как HPO 4 2– .

Благодарность: Этот вопрос был спровоцирован вопросом SE-биологии — откуда берется ион H+ на этой стадии гликолиза?

может быть, это грубый стехиометрический термин. Аналогичная ситуация существует; где во многих школьных и вузовских учебниках по биологии цикл ТСА пишется как «лимонная кислота», «изолимонная кислота» и т. д. (и, соответственно, иногда изображаются структуры как неионизированные кислотные группы). Но во всех международных книгах используются такие термины, как «цитрат», «изоцитрат» и т. д., и рисуются только их анионные формы. Спасибо, хороший вопрос.
Может быть, потому, что в Pi отсутствует углерод (т.е. в отличие от АТФ или ГТФ и т. д.), поэтому его называют «неорганическим». Однако пирофосфат или PP также важны с биологической точки зрения, но его не называют Pi или неорганическим фосфатом .
Я думаю, что общий термин «неорганический фосфат» (Pi) был введен как сокращение для «фосфат, растворенный в воде», именно потому, что фосфат существует как в форме HPO4, так и в форме H2PO4, как вы упомянули --- было бы неточно использовать только одну форму. формула, и неудобно использовать обе. Аналогичное сокращение — CO2(aq). Это может быть неточным для подробных ферментативных механизмов, но этого достаточно для описания общих ферментативных реакций в воде, и я предполагаю, что именно поэтому он все еще используется. Это только мое предположение, глубоко не вникал...
@Roland - я начал делать историческое отслеживание, когда никто не ответил, но дошел только до сих пор. Мне нужно вспомнить старые книги из стопки моей университетской библиотеки, чтобы добраться до источников, и я отложил их до тех пор, пока у меня не будет больше времени и энергии. В конце концов я опубликую ответ на свой вопрос.
Я голосую за то, чтобы закрыть этот вопрос как не относящийся к теме, потому что он лучше подходит для истории науки и математики (hsm.SE)
Я благодарю человека, который исправил мою орфографию «упомянутый», но отменил другие его беспричинные и неоправданные изменения. «Когда» было выделено курсивом для акцента. Это вполне разумно. Что касается вопроса о том, находится ли точка (точка) в предложении внутри или снаружи скобок, это вопрос стиля. Мой стиль похож на The Penguin Handbook — см. принятый ответ на вопрос в SE English Language & Usage . Noli me tangere .

Ответы (1)

Эта терминология существует как минимум в сентябре 1944 года, когда Липманн опубликовал Enzymatic Synthesis of Acetyl Phosphate Journal of Biological Chemistry 155, 55-70 , в котором говорится:

Неорганический фосфат , обозначаемый P i , оценивали колориметрически.

См. Также определение «неорганического фосфата» и «ортофосфата» из этой диссертации Университета Висконсина 1943 года :

Соединение: неорганический фосфат или ортофосфат

Определение: Фосфат, кальциевая соль которого нерастворима в водно-спиртовых смесях при описываемых условиях. ЭГ NaH 2 PO 4

Другими словами, «ортофосфат» был общим термином для моно-, ди- или триосновного фосфата. У него не было более узкого значения, приписываемого ФП.

Спасибо за эту информацию, которая предлагает ответ на вопрос о происхождении аббревиатуры Pi для неорганического фосфата. Однако интересно, что в этой статье Лильпманн не использует Pi в биохимических уравнениях, которые он представляет, а вместо этого использует H.OPO3H2 (т.е. H3PO4 — недиссоциированную фосфорную кислоту). Так что я подозреваю, что число Пи было впервые использовано в уравнениях впоследствии, возможно, самим Липманом. Если кто-то не сделает это за меня, я начну следить за этим.
@David, хорошо, начни с уравнений 4 и 6 в этой статье 1953 года: jbc.org/content/203/1/501.short
Как их найти? Это очень интересно, потому что в списке сокращений Pi определяется как ортофосфат, что является химически точным, но ионно неверным. Однако это замаскировано (как это было в течение многих лет) тем фактом, что уравнения являются «биохимическими уравнениями» и не включают химические формулы. На следующей неделе я немного покопаюсь в надежде, что можно будет дать исчерпывающий ответ.
@David Я только что искал в Google Scholar.google.com такие термины, как «неорганический фосфат» и «пи» или «ортофосфат» и «пи».
@ Дэвид «ортофосфат» был общим термином для PO4---, HPO4-- или H2PO4-. Я уточнил это в ответе.
Аааа. Согласно статье в Википедии (которой я не обязательно доверяю), ортофосфат в настоящее время относится к трижды отрицательно заряженному иону, как в вопросе. Я вижу, вы давно вносите свой вклад в список химии. Существует ли в настоящее время химический консенсус по этому термину?
@ Дэвид Я думаю, что Википедия просто ошибается в этом, и «ортофосфат» - это общий термин для фосфорной кислоты и любой ее соли, но в отличие от метафосфата, пирофосфата и полифосфата. «Ортофосфат» использовался в этом родовом смысле не менее 150 лет.
ХОРОШО. Вы получаете деньги. Я постараюсь сделать немного больше об этом и, возможно, опубликовать резюме.
Происхождение биохимического термина Pi (неорганический фосфат).
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 7v