Syntaza ATP – Wikipedia

Mechanizm syntazy ATP. ATP pojawia się na czerwono, ADP i fosforan na różowym i obrotowym podrzędnym γ w kolorze czarnym.

L ‘ Syntaza ATP (EC 7.1.2.2) jest enzymatycznym kompleksem białkowym występującym w grzbietach mitochondrialnych, błonie tylakoidów i błonie plazmatycznej bakterii i archaea. Rolą tego białka błonowego jest syntetyzację trifosforanu adenozyny (ATP) z elektrochemicznego gradientu protonów utrzymywanych przez łańcuch oddechowy i adenozyny difosforan (ADP), a także fosforan inorganiczny (p. _I ), zgodnie z następującą reakcją:

ADP + P. _I → ATP.

Syntazy ATP, czasami nazywane „kulkami szypułkowymi”, stanowią 15% masy białkowej błony mitochondrialnej. Można je uznać za prawdziwe turbiny molekularne (lub silniki). Są one niezbędne dla życia organizmów, ponieważ wytwarzany ATP stanowi „walutę energetyczną” komórek.

Syntaza ATP składa się z dwóch głównych części: jednej polaru i osadzonej w błonie apolarnej, zauważono F _O (wlać «frakcję oligomycyną ^{[[[ Pierwszy ]} „), Drugi kulis i kontakt z matrycą mitochondrialną lub zrębem (wnętrze chloroplastu), zauważono F _Pierwszy (polać «frakcję 1»).
F _O jest mobilny w płaszczyźnie membranowej i może obracać się wokół osi złożonej z niektórych podjednostek F _Pierwszy , stąd jego kwalifikacja jako „wirnik”. F _O Obejmuje zmienną liczbę podjednostek błonowych C (między 10 a 15) łożyskiem aminokwasów asparaginian (ASP) o szczególnym obciążeniu ujemnie, a także podjednostek γ i ε. Fakt, że podjednostki C są zatem odpowiedzialne za obrót F _O .
Par Opozycja, F _Pierwszy jest kwalifikowany jako „stojany” i obejmuje trzy katalityczne podjednostki β odpowiedzialne za syntezę ATP, trzy pod strukturalnymi jednostkami α, a także podjednostki ε, γ i δ.

Mitochondrialna syntaza ATP może być powiązana z dimerami, a nawet oligomerami, powodując niewielkie odkształcenie błony wewnętrznej. To zjawisko byłoby odpowiedzialne za szkolenie i/lub utrzymanie grzbietów ^{[[[ 2 ]} .

Synteza ATP opiera się na konwersji energii, poprzez zmiany w konformacji podjednostek.

Gradient protonu po obu stronach błony, w których wstawiane są-syntazy ATP, jest niezbędny do ich funkcjonowania, co oznacza, że ​​synteza ATP nie może być niezależna od błony. W wewnętrznej błonie mitochondrialnej jest to łańcuch oddechowy, który zapewnia gradient pH poprzez wstrzyknięcie protonów do przestrzeni międzybłonowej podczas przenoszenia elektronów z jednego kompleksu do drugiego. Jeśli chodzi o błonę tylakoidową, jest to kanał fotosyntetyczny, który wstrzykuje protony do światła.

Następnie protony podążają za gradientem elektrochemicznym (polaryzacja membrany dodającej do różnicy w stężeniu) i przekraczają lipidowe bicouche na poziomie wirników F _O , które są praktycznie jedynymi sposobami. Ten przepływ powoduje obrót F _O , rotacja z powodu neutralizacji przez protony obciążeń przenoszonych przez szparaginy, co prowadzi do zmian w konformacji jednostek _Pierwszy . Dlatego następuje konwersja energii osmotycznej gradientu elektrochemicznego w energię mechaniczną w transkonformacji.

W szczególności podjednostki β znają trzy kolejne konformacje: „luźne (l), ciasne (s), otwarte (o)” w tej kolejności. Każdy z trzech β znajduje się w jednej z tych trzech pozycji, które mają bezpośredni związek z fiksacją, transformacją i uwalnianiem reagentów syntezy ATP.

W konformacji L miejsce katalityczne β ma wielkie powinowactwo do ADP i mowy nieorganicznej p I , co powoduje ich utrwalenie.

W konformacjach miejsce aktywne jest zaostrzone na podłożach i kondensuje w ATP, dla których ma bardzo wielkie powinowactwo: mechaniczna energia skurczu w miejscu aktywnym powoduje tworzenie eterowego połączenia fosforowego między ADP a P _I . Hydroliza tego wiązania jest bardzo egzergains i może być sprzężona z bardzo licznymi reakcjami endergonicznymi w komórce. Mówimy o wysokim potencjale hydrolizy. Zmienność swobodnej entalpii podczas reakcji hydrolizy ATP w ADP jest warta GG = -51,8 kJ/mol w warunkach komórkowych. ATP jest z tego powodu cząsteczką bogatą w energię chemiczną (hydroliza), ale w żadnym wypadku nie można uznać za rezerwat energii (okres półtrwania ATP wynosi około minuty). Para ADP/ATP może być jednak zasymilowana z baterią chemiczną, naładowaną przez fosforylację ADP

Konformacja o, wreszcie z względną relaksacją miejsca aktywnego, dlatego mniej trójwymiarowa kompatybilność z cząsteczką ATP pozwala na uwolnienie go w środowisku w kontakcie z F z F. _Pierwszy , albo zręba lub matryca mitochondrialna.

Mówimy o katalizy rotacyjnej. Tutaj energia osmotyczna jest przekształcana w energię mechaniczną, sama wykorzystywana do ładowania ATP w energii chemicznej, która jest również jedynym fosforanem organowym, który może być ładowany przez takie sprzężenie osmo-chemiczne, co nadaje mu znaczenie pierwszego rzędu w obrębie pierwszego rzędu w obrębie pierwszego rzędu w obrębie pierwszego rzędu w obrębie pierwszego rzędu w obrębie pierwszego rzędu w obrębie pierwszego rzędu w ramach pierwszego rzędu w komórka.

W chloroplastu ATP uwalniane w zrębie pozostaje tam, aż stosuje się przez enzymy plastyczne. Chloroplast nie zaspokaja potrzeb komórki ATP. Jednak ATP wytwarzane w matrycy mitochondrialnej może zyskać hialoplazma (innymi słowy: wydostanie się z mitochondriów) i służyć z metabolizmem komórkowym. Na przykład jego hydroliza może być stosowana do ustanowienia gradientów (patrz pompy ATP-asic z jonem), do przemieszczenia nanomotorów zależnych od ATP (takich jak fizjotheina, dyneina, miozyna itp.) Lub, więcej po prostu do sprzężenia z bardzo różnorodnymi reakcjami endergonicznymi. ATP jest jedyną postacią energii chemicznej zamiennej na energie osmotyczne i mechaniczne, które nadal zwiększają jej znaczenie.