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Interaction of Clay Minerals with Adenosine-5-Phosphates

Published online by Cambridge University Press:  01 July 2024

G. Graf  and
G. Lagaly
G. Graf
Affiliation:
Sonderforschungsbereich 95: “Wechselwirkung Meer-Meeresboden” Universität Kiel, Olshausenstrasse 40/60, 2300 Kiel, Germany
G. Lagaly
Affiliation:
Institut für anorganische Chemie der Universität Kiel, Olshausenstrasse 40/60, 2300 Kiel, Germany
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Abstract

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Adenosine-5-phosphates (ATP, ADP, AMP) are adsorbed by clay minerals at very low concentrations (≤2 mg/liter). In contrast to quartz, the clay minerals exhibit a strong preference for ATP over AMP. The experimental data are expressed as recovery rates (adenosine-phosphate in solution to total nucleotide added). For example, the recovery rates of ATP, ADP, and AMP in the presence of sodium montmorillonite are 0,17, and 100%; in the presence of quartz 95, 100, and 99%. The recovery rate of AMP on clays is markedly decreased by the presence of ATP, that is, ATP increases the adsorption of AMP by cooperative interactions.

A part of ATP not recovered in the equilibrium solution is dephosphorylated to ADP. For example, 45% of ATP not recovered in equilibrium solution with calcium montmorillonite is recovered as ADP; with sodium montmorillonite only ADP can be recovered in solution.

Резюме

Резюме

Аденоцин-5-фосфат (АТП, АДП, АМП) адсорбируются глинистыми минералами при очень низких концентрациях (≤2 мг/литр). В противоположность кварцу, глинистые минералы проявляют сильное предпочтение к АТП по сравнению с АМП. Экспериментальные данные выражались в виде степени регенерации (аденоцин-фосфаты в растворе к общему добавленному их количеству). Например, степенями регенерации АТП, АДП, и АМП в присутствии натриевого монтмориллонита являются 0, 17, и 100%; в присутствии кварца 95, 100, и 99%. Степень регенерации АМП на глинах заметно уменьшается в присутствии АТП, то есть, АТП увеличивает адсорбцию АМП в результате кооперативного взаимодействия.

Часть АТП, не регенерированная в равновесном растворе, дефосфорируется в АДП. Например, 45% АТП нерегенированные в равновесном растворе с калиевым монтмориллонитом регенерируются как АДП; в присутствии натриевого монтмориллонита только АДП может быть регенерирована в растворе. [N. R.]

Resümee

Resümee

Adenosin-5-phosphationen (ATP, ADP, AMP) werden von Tonmineralen bereits bei sehr kleinen Konzentrationen ≤2 mg/litre) adsorbiert. Im Gegensatz zu Quarz binden die Tonminerale ATP bevorzugt vor AMP. Die experimentellen Daten werden durch die Wiederfundraten ausgedrückt, die angeben, welcher Anteil des einer Suspension zugesetzten Nucleotids in der Gleichgewichtslösung zurückbleibt. Zum Beispiel werden in Natriummontmorillonit-Suspensionen 0,17, und 100% des zugesetzten ATP, ADP, und AMP wiedergefunden, während bei Quarz keine Adsorption erfolgt (Wiederfundraten 95, 100, und 99%). Die Wiederfundrate von AMP an Tonmineralen sinkt stark ab, wenn gleichzeitig ATP anwesend ist: die Adsorption des AMP wird durch kooperative Wechselwirkungen mit ATP begünstigt.

Die Abnahme des ATP-Gehaltes der Suspension geht nicht nur auf die Adsorption des ATP zurück; ein Teil des ATP wird an der Festkörperoberfläche in ADP hydrolysiert. So finden sich z.B. in Calcium-montmorillonit-Suspensionen 45% des ATP als ADP wieder, bezogen auf die Differenz: zugesetztes ATP-ATP in der Gleichgewichtslösung. Bei Natriummontmorillonit wird sogar nur ADP in der Lösung gefunden.

Résumé

Résumé

Les phosphates-adenosine-5 (ATP, ADP, AMP) sont adsorbés par des minéraux argileux à de très basses concentrations (≥2 mg/litre). Contrairement au quartz, les minéraux argileux montrent une forte préférence pour l'ATP par rapport à l'AMP. Les données expérimentales sont exprimées en taux de récupération (l'adénosine phosphate en solution par rapport au nucléotide total ajouté). Les taux de récupération d'ATP, ADP, et AMP en présence de montmorillonite sodium par exemple, sont 0, 17, et 100%; en. présence de quartz, 95,100, et 99%. Le taux de récupération d'AMP sur les argiles est remarquablement amoindri en présence d'ATP, c'est à dire, l'ATP accroît l'adsorption d'AMP par interaction cooperative.

Une partie d'ATP non récupéré dans la solution d’équilibre est déphosphorilaté en ADP. Par exemple, 45% d'ATP, non récupéré dans la solution d’équilibre avec la montmorillonite calcium sont récupérés comme ADP, avec la montmorillonite sodium, seul l'ADP peut être récupéré en solution. [D. J.]

Keywords

Adenosine-5-phosphateAdsorptionAnion exchangeIlliteMontmorillonite
Type
Research Article
Information
Clays and Clay Minerals , Volume 28 , Issue 1 , February 1980 , pp. 12 - 18
Copyright
Copyright © Clay Minerals Society 1980

Footnotes

1

Contribution 255 of joint research program 95 “Interaction Sea-Seabottom.”

References

Anderson, J. R. and Davies, P. I., (1973) Investigation on the extraction of adenosine triphosphate from soils Bull. Ecol. Res. 17 217–273.Google Scholar
Balzer, D. and Lange, H., (1979) Konkurrenzadsorption von Alkylbenzolsulfonaten und Polyanionen aus wäßrigen Lösungen an-y-Al2O2 Colloid Polym. Sci. 257 292–301.CrossRefGoogle Scholar
Chapman, A. G. Fall, L. and Atkinson, D. E., (1971) Adenylate energy-charge in Escherichia coli during growth and starvation J. Bacteriol. 108 1072–1082.CrossRefGoogle ScholarPubMed
Chase, A. M., (1960) The measurement of luciferine and luciferase Methods of Biochemical Analysis 8 61–118.CrossRefGoogle Scholar
Conklin, A. R. and MacGregor, A. N., (1972) Soil adenosine triphosphate: extraction, recovery and half-life Bull. Environ. Contain. Toxicol. 7 296–300.CrossRefGoogle ScholarPubMed
Cornejo, J. Steinle, J. and Boehm, H. P., (1978) Die Ober-flächenaeidität von Titandioxid und von mit Phosphationen belegtem Titandioxid Z. Naturforsch. B 33 1238–1241.CrossRefGoogle Scholar
Ernst, W., (1970) ATP als Indikator für die Biomasse mariner Sedimente Oecologia 5 56–60.CrossRefGoogle Scholar
Ferguson, R. L. and Murdoch, M. B., (1975) Microbial ATP and organic carbon in sediments of Newport River Estuary, North Carolina Estuarine Research New York Part II, Acad. Press Inc. 229–250.Google Scholar
Flaig-Baumann, R. Herrmann, M. and Boehm, H. P., (1970) Reaktionen der basischen Hydroxylgruppen auf der Oberfläche von Titandioxid Z. Anorg. Allg. Chem. 372 296–307.CrossRefGoogle Scholar
Frey, E. and Lagaly, G., (1979) Selective coagulation in mixed colloidal suspensions J. Colloid Interface Sci. 70 46–55.CrossRefGoogle Scholar
Holmsen, H. Holmsen, I. and Bernhardsen, A., (1966) Microdetermination of adenosine-diphosphate and adenosine-triphosphate in plasma with the firefly luciferase system Anal. Biochem. 17 456–473.CrossRefGoogle ScholarPubMed
Joyce, I. H. and Worall, W. E., (1970) The adsorption of polyanions by clays and its effect on their physical properties Trans. Brit. Ceram. Soc. 69 211–216.Google Scholar
Karl, D. M. and Larock, P. A., (1975) Adenosine triphosphate measurements in soil and marine sediments Bull. Fish Res. Bd. Can. 32 599–608.CrossRefGoogle Scholar
Lyons, J. W., (1964) Sodium tri(poly)phosphate in the kaolin-ite-water system J. Colloid Sci. 19 399–412.CrossRefGoogle Scholar
McElroy, W. D., (1947) The energy source for bioluminescence in an isolated system Proc. Nat. Acad. Sci. 33 342–345.CrossRefGoogle Scholar
Muljadi, D. Posner, A. M. and Quirk, I. P., (1966) The mechanism of phosphate adsorption by kaolinite, gibbsite and pseudoboehmite. Part I. The isotherms and the effect of pH on adsorption J. Soil Sci. 17 212–229.CrossRefGoogle Scholar
Muljadi, D. Posner, A. M. and Quirk, I. P., (1966) The mechanism of phosphate adsorption by kaolinite, gibbsite and pseudoboehmite. Part III. The effect of temperature on adsorption J. Soil Sci. 17 238–247.CrossRefGoogle Scholar
Weiss, A. Mehler, A. Koch, G. and Hofmann, U., (1956) Über das Anionenaustauschvermögen der Tonmineralien Z. tAnorg. Allg. Chem. 284 247–271.CrossRefGoogle Scholar
Weiss, A., (1958) Über äquimolaren Kationenaustausch bei niedrig geladenen Ionenaustauschern Kolloid Z. 158 22–28.CrossRefGoogle Scholar
Witzel, K.-P., (1979) The adenylate energy-charge as a measure of microbial activities in aquatic ecosystems Arch. Hydrobiol. Beih. Ergebn. Limnol. 12 146–165.Google Scholar