ATP sintasa es una proteína que cataliza la formación de la molécula de almacenamiento de energía trifosfato de adenosina (ATP) utilizando adenosina difosfato (ADP) e inorgánica de fosfato (P i ). Se clasifica en ligasas ya que cambia el ADP mediante la formación de enlace PO (enlace fosfodiéster). La reacción general catalizada por la ATP sintasa es:
La formación de ATP a partir de ADP y P i es energéticamente desfavorable y procedería normalmente en la dirección inversa. Para impulsar esta reacción, la ATP sintasa acopla la síntesis de ATP durante la respiración celular a un gradiente electroquímico creado por la diferencia en la concentración de protones (H + ) a través de la membrana mitocondrial interna en eucariotas o la membrana plasmática en bacterias. Durante la fotosíntesis en las plantas, el ATP es sintetizado por la ATP sintasa utilizando un gradiente de protones creado en la luz del tilacoide a través de la membrana del tilacoide y hacia el interior de la membrana.estroma del cloroplasto .
Las ATP sintasas eucariotas son F-ATPasas , que funcionan "al revés" para una ATPasa . Este artículo trata principalmente de este tipo. Una F-ATPasa consta de dos subunidades principales, F O y F 1 , que tiene un mecanismo de motor de rotación que permite la producción de ATP. [1] [2] La ATP sintasa es una máquina molecular .
La fracción F 1 deriva su nombre del término "Fracción 1" y F O (escrito como una letra subíndice "o", no "cero") deriva su nombre de ser la fracción de unión para la oligomicina , un tipo de antibiótico de origen natural que es capaz de inhibir la unidad F O de la ATP sintasa. [3] [4] Estas regiones funcionales constan de diferentes subunidades de proteínas; consulte las tablas. Esta enzima se utiliza en la síntesis de ATP a través de la respiración aeróbica.
Ubicada dentro de la membrana tilacoide y la membrana mitocondrial interna , la ATP sintasa consta de dos regiones F O y F 1 . F O provoca la rotación de F 1 y está formado por un anillo c y las subunidades a, dos b, F6. F 1 está formado por subunidades α, β, γ y δ. F 1 tiene una parte soluble en agua que puede hidrolizar ATP. F O, por otro lado, tiene principalmente regiones hidrófobas. F O F 1 crea una vía para el movimiento de los protones a través de la membrana. [7]
El F 1 parte de ATP sintasa es hidrófilo y responsable de ATP hidrolizante. La unidad F 1 sobresale hacia el espacio de la matriz mitocondrial. Las subunidades α y β forman un hexámero con 6 sitios de unión. Tres de ellos son catalíticamente inactivos y se unen a ADP.