LA F1 F0 ATP SINTASA

LA F1 F0 ATP SINTASA: UN COMPLEJO PROTEICO CON GRAN VERSATILIDAD ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL
El ATP actúa como molécula reguladora en numerosas reacciones enzimáticas sobre transportadores y receptores, y como sustrato en la síntesis del ADN. El nucleótido ATP es el principal acarreador de energía en los eucariotes.
Existen numerosas enzimas que hidrolizan el ATP en la célula, sin embargo, el 90% dela síntesis en condiciones aerobias lo realiza la ATP sintasa.
¿Qué es el ATP sintasa?
Las enzimas conocidas como ATP sintasas son aquellas con capacidad para generar moléculas de ATP (adenina trifosfato), a partir de ADP (adenina difosfato) y Pi (fosfato inorgánico). Se localiza en la membrana plasmática de las bacterias, la tilacoidal de los cloroplastos y la membrana interna de lasmitocondrias.
Estructura
Está formada por dos segmentos definidos por su polaridad, un hidrofóbico o F0 integrado a la membrana y un segmento hidrofílico o F1.
Componente F0 : Contiene tres tipos de proteínas integrales de membrana:
Una Copia a y dos copias b y en promedio 10 copias de c dispuestas en un anillo en el plano de la membrana.
Las subunidades a y b están rígidamente conectadas entre sí.
Doshemicanales de protones se sitúan en la interfaz entre subunidades a y el anillo c. El hemicanal I permite que los protones se muevan, uno a la vez, desde el medio exoplasmático y se unen en el centro de subunidad c. Hemicanal II (después de la rotación del anillo c) permite que los protones se disocien desde el aspartato y se muevan hacia el medio citosólico.
Componente F1: contiene tres copiascada una de las subunidades α y β que forman el hexámero apoyado de la subunidad γ con forma de bastón, que esta insertada en el anillo c.
La subunidad ε esta rígidamente adherida a la subunidad γ y también unida a varias subunidades c.
La subunidad δ conecta permanentemente una de las subunidades α y a la subunidad b.
Estructuras rígidas: subunidades a y b del F0 y la subunidad δ del F1, y elhexámero (αβ3)
Estructura rotatoria: subunidades c, ε y γ, provocan los cambios conformacionales en las subunidades β, que conducen a la síntesis del ATP.

Imagen. Visualización del anillo c oligomérico de la ATP sintetasa de un cloroplasto

Tabla I. Composición de subunidades de los segmentos F1 y F0 de la ATP sintasa de diferentes organismos.
Siguiendo el mecanismo quimiosmótico propuesto porPeter Mitchel en 19613, el complejo F1 F0 realiza dos reacciones acopladas: el F0, el transporte de iones (protones o sodio) a través de una membrana y el segmento F1 une el ADP y el fosfato para formar el ATP. La energía de este proceso proviene de la formación de un gradiente electroquímico compuesto de iones con carga (H+ ) proporcionado por la cadena de transporte de electrones que bombea los H+hacia el compartimiento contrario al que se encuentra el complejo F1 que sintetiza el ATP. Este proceso se conoce como transducción de energía.
Funcionamiento
1. Las ATP sintasas funcionan gracias la diferencia de potencial eléctrico entre los dos lados de la membrana en la que se encuentra. la cadena de transporte electrónico asociado a la misma membrana genera un gradiente de protones (H+) en unadirección y la ATP sintasa los devuelve al interior del compartimento celular. De esta manera se mantiene el equilibrio eléctrico y se obtiene energía.
2. La ATP sintasa hace pasar a su través los protones de un lado de la membrana al otro, en este transporte el complejo ATP sintasa cambia su conformación de tal manera que acerca el ADP y el Pi para que se forme un enlace covalente entre ellos.3. El ATP es una molécula que contiene mucha más energía química (en forma de enlaces moleculares) que el ADP. Es por esto que el paso de una a otro es endergónico, es decir, requiere energía puesto que no se da de forma espontánea.
4. Cuando un protón atraviesa el anillo c del complejo, éste rota 120 grados. Con cada rotación la conformación de la subunidad beta cambia. La subunidad beta es...