Фосфорилирование

Фосфорили́рование

Замещение атома водорода в молекулах химических соединений остатком кислот фосфора, чаще всего фосфорной кислоты. Наиболее легко фосфорилируются первичные и вторичные амины, спирты, меркаптаны и др. нуклеофильные соединения. Ф. могут быть подвергнуты также углеводороды (радикальный механизм) и алкилгалогениды (ионный механизм). Фосфорилирующими агентами служат кислоты фосфора и их производные, чаще всего галоген-ангидриды, ангидриды, реже эфиры, амиды и др. Например:

ROH + ClP (O)(OR')2 (ROP (O)(OR')2 + HCl

3R2NH + PCl3 (P (NR2)3 + 3HCl.

При Ф. кислоты фосфора применяют обычно вместе с конденсирующими средствами (например, карбодиимидами, сульфохлоридами). Способность к Ф. зависит от валентности фосфора в фосфорилирующсм реагенте – более реакционноспособны производные фосфора (III). Ф. широко используется при синтезе негорючих материалов, пластификаторов, экстрагентов, пестицидов, лекарственных и др. важных веществ. Ф. занимает важнейшее место в обмене веществ и энергии в клетках животных, растений, микроорганизмов. Катализируется ферментами и происходит либо в результате Фосфоролиза, либо вследствие фосфокиназных реакций:

А–Б + В–Н2РО3 → А–Н2РО3 + Б–В,

где А–Б – молекула, принимающая фосфорильную группу (акцептор), а В–H2PO3 – молекула, отдающая фосфорильную группу (донор). Донором фосфорильной группы служат молекулы аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) и др. нуклеозидтрифосфатов. В процессе обмена веществ Ф. подвергаются различные низкомолекулярные соединения, а также белки. Ф. аденозиндифосфорной кислоты неорганической фосфорной кислотой служит основным механизмом образования АТФ и аккумуляции энергии, необходимой для процессов биосинтеза, механической, электрической и осмотической активностей клеток; осуществляется полиферментными системами за счёт реакций окисления низкомолекулярных органических соединений либо в анаэробных условиях (гликолитическое Ф.), либо кислородом (Окислительное фосфорилирование). Ф. аденозиндифосфорной кислоты при фотосинтезе с образованием АТФ называется фотофосфорилированием.

Э. Е. Нифантьев, А. Д. Виноградов.