ATPasa
El ATP (adenosina trifosfato) es un nucleótido. Más importante aún es su función metabólica. Es la molécula de intercambio energético más empleada en la mayoría de seres vivos de todos los Reinos (bacterias, arqueas, animales, hongos y plantas). La ATPasa es pues un conjunto multienzimático cuya función es obtener la energía necesaria para una infinidad de procesos enzimáticos metabólicos a partir de ATP como sustrato. Dando como producto ADP y fosfato inorgánico (Pi) y energía. El complejo enzimático ATP sintasa es el encargado de formar el ATP en mitocondrias y cloroplastos, desde donde se distribuye por la célula (lee más sobre este importante enzima en nuestro artículo aquí). Existen muchos genes en humanos (o en cualquier ser vivo) con función ATPasa.
Normalmente las ATPasas se encuentran en la membrana con un extremo en cada lado. Las ATPasas suelen formar parte de canales de solutos en contra de gradiente a través de las membranas. Es decir, la célula quiere concentrar un soluto en un compartimento membranoso (una vacuola, el núcleo, el Golgi, etc.). si quiere concentrarlo más allá de equilibrio de cargas eléctricas entre ambos compartimentos necesita gastar energía para meter el soluto. De esta manera cogen ATP de un lado de la membrana y al desfosforilarlo (convertirlo en ADP + Pi) obtiene energía que empleará la enzima para coger el soluto (iones o moléculas orgánicas) y transportarlo a través de la membrana.
Un ejemplo famoso es la bomba sodio potasio. En ella mediante el gasto de ATP se intercambia a través de la membrana celular dos iones de sodio (Na +) y tres de potasio (K +) entre el citoplasma y el medio extracelular. La presión osmótica se mantiene puesto que saca más iones (cargas positivas) de las que entra de esta manera carga negativamente el citoplasma permitiendo la entrada de otros solutos con carga positiva necesarios. Además el Na + estimula la entrada de otros solutos importantes que se asocian a él. Aprende más sobre la importancia de este transportador de iones en nuestro artículo aquí.
La bomba Sodio-Calcio, gasta ATP para mover el calcio entre distintos compartimentos de la célula.
Las ATPasas pueden clasificarse dependiendo de la función, mantenimiento de la osmosis, catabolismo o anabolismo, si forman parte de un canal intermembrana, del tipo de iones que transporta y finalmente pueden clasificarse según la estructura proteica. En el mundo angloparlante se suelen dividir en los siguientes grupos:
Las F-ATPasas son las denominadas ATP sintasas, que mediante el uso de protones generan ATP. Se incluyen como ATPasas puesto que en determinadas condiciones también pueden invertir la síntesis.
En segundo lugar tenemos las A-ATPasas, son un tipo especial de F-ATPasas que se encuentran exclusivamente en Arqueas, un grupo biológico que presenta más de una característica que las hace únicas.
Las V-ATPasas son aquellas que se encuentran en la membrana de orgánulos de reserva o exclusión, como vacuolas o lisosomas. Estas ATPasas mediante el gasto energético introducen solutos en los orgánulos o ayudan a la lisis dentro del orgánulo ayudando a bajar el pH al mover cargas de un lado al otro de la membrana.
Las P-ATPasas son aquellas que se encuentran en la membrana plasmática de procariotas y eucariotas, cuya función es mantener el equilibrio homeostático.
Finalmente las E-ATPasas son proteínas de membrana, pero que captan el ATP del exterior, por ejemplo se activan con ATP fuera de la membrana plasmática. Por lo que son ATPasas extracelulares.