9.S: Reacciones de Transferencia de Fosfato (Resumen)

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Todas las reacciones detalladas en este capítulo involucraron la transferencia de un grupo fosfato -generalmente un grupo fosfato, difosfato o AMP- de una molécula (el donante) a otra (el aceptor). Su objetivo de aprendizaje para este capítulo es reconocer y comprender lo que está sucediendo en estas reacciones de transferencia de grupos fosfato, y obtener una comprensión básica de la química del fosfato y otros grupos fosfato.

Asegúrese de que puede identificar y proporcionar ejemplos de los siguientes términos:

fosfato inorgánico	trifosfato orgánico
fosfato inorgánico	fosfato (mono) éster
pirofosfato inorgánico	diéster de fosfato
(mono) fosfato orgánico	anhídrido de fosfato
difosfato orgánico	oxígeno puentes/no puenteo

Además, asegúrate de que puedes reconocer y usar apropiadamente las diversas abreviaturas introducidas en este capítulo:

\(P_i\)\(PP_i\)\(R-OP\)

\(R-OPP\)\(R-OAMP\)\(ATP\)

\(ADP\)\(AMP\)

... además de las diversas abreviaturas estructurales para adenosina mono-, di-, y trifosfato.

Debes conocer los\(pK_a\) valores aproximados para ácido fosfórico y un monofosfato orgánico, y poder indicar la carga neta aproximada (a la unidad de carga 0.5 más cercana) de estas especies en tampones de diferentes\(pH\) niveles.
Deberías poder describir, en palabras e imágenes, la imagen de unión tetraédrica sp3d para el átomo de fósforo de un grupo fosfato. A pesar de que la geometría no siempre se muestra en todos los dibujos, siempre hay que tener en cuenta que el grupo fosfato es tetraédrico.
Debería poder dibujar contribuyentes de resonancia para diferentes grupos de fosfato, identificar contribuyentes mayores versus menores y explicar por qué algunos son mayores y otros menores. Recuerda: ¡los cargos se comparten entre los oxígenos que no son puente, incluso si no se dibujan de esa manera!
Absolutamente crítico para su éxito con este capítulo es poder imaginar e ilustrar el patrón mecanicista al que nos referimos como una transferencia del grupo fosfato.
Aunque no suele incluirse en las ilustraciones de reacción, recuerde siempre que las interacciones carga-carga con iones de magnesio y enlaces de hidrógeno con aminoácidos de sitio activo sirven para aumentar la electrofilicidad de un átomo de fósforo en compuestos donantes como el ATP.
Debe comprender las distinciones entre los tres modelos mecanicistas para las reacciones de transferencia de fosfato - concertada, adición-eliminación y eliminación-adición - y saber que el modelo concertado probablemente describe más de cerca las reacciones bioquímicas.
Debe ser capaz de identificar las posiciones apical y ecuatorial en el estado de transición pentavalente de una reacción de transferencia de fosfato, y reconocer que la reacción da como resultado inversión en el centro del fósforo.
Debe ser capaz de identificar los grupos fosfato a, b y g del ATP, así como las partes de ribosa y adenosina de la molécula.
Debe poder explicar cómo actúa el ATP como donante del grupo fosfato, y por qué tales reacciones son termodinámicamente favorables.
Debe ser capaz de dibujar un mecanismo de flecha curva para reacciones en las que el ATP actúa como donante del grupo fosfato en la fosforilación y/o difosforilación de un alcohol. Debe ser capaz de predecir el resultado del ataque nucleofílico en el\(\alpha \),\(\beta \), o\(\gamma \) fosfatos del ATP.
En general, debería poder proponer un mecanismo probable para cualquier reacción de transferencia de fosfato, dados los compuestos y productos de partida.
Dada la información sobre la existencia de un complejo enzima-sustrato unido covalentemente en un mecanismo enzimático, debería poder proponer un mecanismo probable que explique dicho intermedio. Por ejemplo, después de que te hayan dicho que la reacción de fosfotirosina fosfatasa involucra un intermedio de fosfocisteína, deberías poder proponer un mecanismo.