ATP sintasa
Definición de ATP sintasa
La ATP sintasa es una enzima que genera directamente trifosfato de adenosina (ATP) durante el proceso de respiración celular. El ATP es la principal molécula de energía utilizada en las células. Formas ATP sintasa ATP a partir de difosfato de adenosina (ADP) y un fosfato inorgánico (P i ) a través de la fosforilación oxidativa, que es un proceso en el que las enzimas oxidan nutrientes para formar ATP. La ATP sintasa se encuentra en todas las formas de vida y potencia todas las actividades celulares.
Función de la ATP sintasa
La función de la ATP sintasa es producir ATP. El ATP es necesario para alimentar todos los procesos celulares, por lo que las células lo utilizan constantemente y debe producirse constantemente. Cada ATP sintasa puede producir alrededor de 100 moléculas de ATP por segundo. Los eucariotas, como las plantas, los animales y los hongos, tienen orgánulos llamados mitocondrias que funcionan principalmente como productores de ATP. Las plantas también tienen cloroplastos que contienen ATP sintasa y pueden producir ATP a partir de la luz solar y dióxido de carbono. Las bacterias y arqueas, que forman los procariotas, no tienen mitocondrias pero producen ATP a través de procesos similares de respiración celular en su membrana plasmática. En todas las formas de vida, la ATP sintasa tiene básicamente la misma estructura y función. Por lo tanto, se cree que ha evolucionado temprano en la evolución de la vida y se habría encontrado en el último ancestro común de toda la vida en la Tierra.
Estructura de la ATP sintasa
ATP Synthase tiene dos partes. La parte embebido dentro de la membrana de las mitocondrias (en eucariotas), la membrana tilacoide de la cloroplasto (sólo en las plantas), o membrana plasmática (en procariotas) se llama F O. Este es un motor que funciona con iones H + que fluyen a través de la membrana. La parte dentro de la mitocondria, el estroma del cloroplasto o dentro de la célula bacteriana o arquea se llama F 1 -ATPasa. Este es otro motor que se utiliza para generar ATP. Se cree que estas dos partes fueron dos estructuras separadas con dos funciones diferentes que eventualmente evolucionaron a ATP sintasa. El F OLa región es similar a las helicasas de ADN (enzimas que descomprimen el ADN para que pueda usarse como plantilla para la reproducción), mientras que la región F 1 -ATPasa es similar a los motores H + que permiten flagelos, apéndices en forma de brazo en algunas bacterias, para mover. F 1 -ATPasa tiene un tallo central y el rotor que, cuando se volvió, convierte ADP y P i en ATP.
Esta es una interpretación de la estructura de la ATP sintasa. F O se muestra en azul y violeta, mientras que F 1 -ATPase se muestra en rojo.
Síntesis de ATP
El ATP se produce a través de diferentes métodos: a través de la respiración celular en las mitocondrias, durante la fotosíntesis en los cloroplastos de las plantas y a través de la membrana interna de bacterias y arqueas, que no tienen mitocondrias. Aunque los métodos de producción de ATP varían según los diferentes tipos de organismos, todos siguen un procedimiento básico similar.
En las mitocondrias de eucariotas, las moléculas NADH y FADH 2, que son productos del ciclo del ácido cítrico, pasan electrones por una cadena de transporte de electrones, donde viajan a través de tres complejos de proteínas diferentes. Este proceso libera energía, y esta energía permite que los protones ( iones H + ) viajen por un gradiente de protones a través de los complejos de proteínas, que actúan como bombas de protones. El flujo de estos protones por el gradiente hace girar el rotor y el tallo de la ATP sintasa, lo que hace posible un grupo fosfato.unirse con el difosfato de adenosina (ADP), formando ATP. En los cloroplastos, el proceso es similar, excepto que la energía luminosa es el tipo de energía que excita a los electrones, haciendo que fluyan por la cadena de transporte de electrones y permitan que los iones H + viajen a través de una membrana en el cloroplasto. Estos métodos son similares en organismos muy diferentes, ya que la capacidad de generar ATP existía en el ancestro común de todos los organismos vivos.
Términos de biología relacionados
- Trifosfato de adenosina (ATP): la principal molécula de energía utilizada por la célula.
- Eucariotas: organismos que tienen células eucariotas, que son células complejas con un núcleo verdadero y orgánulos.
- Mitocondrias: el orgánulo de las células de los eucariotas que produce ATP.
- Cloroplasto: el orgánulo de las células vegetales que, además de las mitocondrias, produce ATP a través de la fotosíntesis.
