La localización de la ATP sintasa
Las ATP sintasas son unos enzimas esenciales para la vida. Gracias a ellos los seres vivos pueden transformar la energía química de los enlaces de las moléculas que consume en energía para sintetizar sus propias moléculas. Puedes leer más sobre la estructura de la ATP sintasa en el artículo que le dedicamos aquí. En este artículo nos centraremos en la Localización y funcionamiento de las ATP sintasas.
La ATP sintasa es un complejo proteico que se encuentra anclado a una membrana. En eucariotas se ha encontrado asociado a diferentes orgánulos responsables de la generación de energía. Tanto mitocondrias como cloroplastos son los orgánulos generadores de energía en eucariotas. Por eso es lógico que las ATP sintasas estén asociadas a su membrana. Ambos orgánulos poseen dos membranas, una interna y otra externa. En las mitocondrias encontramos la subunidad catalítica en la matriz interna. De esta forma al entrar protones al interior de la membrana interna de la mitocondria se genera energía. En los tilacoides de los cloroplastos, sin embargo, la unidad catalítica está orientada hacia el lumen. El espacio entre la membrana externa y la interna. De esta forma el ATP que se genera no está en el interior de la membrana interna. Además se pueden encontrarse ATP sintasas en la cara citosólica del aparato de Golgi y en algunas vacuolas, especializadas en la generación de energía, en su cara interna.
En procariotas, que no tienen mitocondrias o cloroplastos, ni aparato de Golgi, la subunidad F1 se encuentra libre en el citoplasma y la unidad asociada a membrana recluta a la unidad catalítica para formar el ATP. Que se forman cuando los protones entran en la citoplasma desde el exterior celular. Como se puede ver la localización y el funcionamiento básico de la ATP sintasa es común a un gran abanico de seres vivos. De esta información podemos inferir que es un complejo primitivo evolutivamente hablando y de gran importancia, puesto que se ha mantenido casi inalterado desde bacterias hasta vertebrados y plantas vasculares.
La diferente colocación de la ATP sintasa en diferentes organismos
La ATP sintasa se encuentra en la membrana para poder acoplar la generación de ATP a la cadena de transporte electrónico que se lleva a cabo a través de la membrana. Puedes leer más sobre la cadena de transportadora de electrones en nuestro artículo aquí. La ATP sintasa es el último paso de la cadena. Gracias a los otros miembros de la cadena de transporte de electrones se genera un gradiente eléctrico entre las dos caras de la membrana. Este flujo de electrones entre los componentes de la cadena genera un desequilibrio iónico entre los dos lados de la membrana, al pasar protones a un lado de la membrana. Esta acumulación de protones después será aprovechada por la ATP sintasa para la generación de ATP.
El hecho de que la mayoría de los componentes de la cadena electrónica sean proteínas de membrana permite acoplar los dos procesos, el paso de electrones a través de la cadena y la generación de ATP. De esta manera la eficiencia de la cadena entera aumenta en gran medida. Puedes leer más sobre el funcionamiento de la ATP sintasa aquí.