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Estructura y función de la ATP-sintasa mitocondrial.

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Jennifer González

on 30 April 2015

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Transcript of Estructura y función de la ATP-sintasa mitocondrial.

La energía obtenida a partir de la oxidación parcial de las moléculas de carbohidratos es utilizada para sintetizar ATP.
En eucariotas --> Transporte de metabolitos
El acoplamiento quimiosmótico es la ruta común de obtención de energía en mitocondrias, plastos y procariotas.
3 subunidades de membrana que forman un complejo a1-b2-c9-12.
Complejo F1:
Composición subunitaria α3-β3-γ-δ-ε
Proteína transmembrana multisubunitaria de 450 kDa compuesta por dos complejos: F0 y F1.
MECANISMO DE SÍNTESIS DE ATP.
El mecanismo de síntesis de ATP de la ATP-sintasa puede dividirse en tres fases:
Introducción
Estructura
Función.
Estructura y función de la ATP-sintasa mitocondrial.
Coordinación con el transporte de electrones.
Consta de dos fases:
Procariotas utilizan su membrana plasmática para producir energía.


Eucariotas utilizan orgánulos como plastos o mitocondrias.
Fase 1
Fase 2
En bacterias el gradiente electroquímico de H+ se utiliza para:
Procesos de transporte.
Almacén de energía.
Cadena de transporte de electrones.
Peso molecular de 371 kDa compuesta de un esferoide de 100 Å de ancho y 80 Å de alto, montado sobre una rama de 30 Å de longitud.
Sintetizar ATP.
Función de ATPasa.
HIDRÓLISIS DE ATP POR LA ATP SINTASA.
Cuando la concentración de ATP es demasiado elevada:
F0 transporta H+ desde la matriz mitocondrial al espacio intermembrana.
El anillo c gira en sentido contrario.
El ensamblaje α3-β3 captura ATP para hidrolizarlo en ADP y Pi.
La traslocación de los protones llevada a cabo por F0.
La catálisis de la formación del enlace fosfoanhídrido del ATP llevado a cabo por la F1.

El acoplamiento de la disipación del gradiente de H+ con la síntesis de ATP.
F1 tiene 3 protómeros catalíticos interactivos
Estado L.
Estado T.
Estado O.
Ensayo para determinar la actividad.
Se utilizan membranas invertidas de E. coli.

Será necesaria la adición de un sustrato de la respiración como es el succinato para iniciar la reacción.

Por otra parte, para parar la reacción se añadirá algún desacoplante como valinomicina.

El método sólo funciona a pH superior de 7,2 (proviene del pk2 del Pi). El pH óptimo es de aproximadamente 8.

A menor sea la capacidad tampón del medio, mayor es el cambio de pH causado por la síntesis/hidrólisis de ATP.

Acidificación gradual del medio por el CO2 del aire.

La síntesis de ATP no es un proceso espontáneo termodinámicamente.

Para tratar de explicar qué es lo que aporta el impulso termodinámico para la síntesis de ATP se plantea la
“Hipótesis quimiosmótica”

Transporte electrónico --> Bombeo de protones al espacio intermembrana --> Se genera una fuerza protomotriz con dos componentes:

La energía química potencial debida a la diferencia de concentración de protones entre las dos regiones separadas por la membrana.

La energía eléctrica potencial que se origina con la separación de cargas cuando un H+ atraviesa la membrana sin un contraión.

Esta fuerza protomotriz es utilizada por la ATP sintasa para sintetizar ATP (1 molécula de ATP por cada 4 protones).

Tras varios experimentos se demostró que ambos procesos están acoplados: uno no tiene lugar sin el otro.

Comparación con otras proteínas que translocan protones.
Alto nivel de ruido debido a la dispersión.

Conclusión.
Conocer todo acerca de la ATP sintasa mitocondrial supuso completar la pieza que faltaba en el puzzle del ATP.
Desde el descubrimiento de la molécula ATP, la comunidad científica ha intentado descubrir cómo se produce esta molécula en la célula.
Simetría rotacional pseudotriple y pseudoséxtuplo.
Las subunidad más importante de este complejo es la subunidad c.
Complejo Fo:
Funciones de ATP-sintasa
Transporte primario: Bombas tipo F y tipo V
Transporte secundario: Transportador lactosa en bacterias.
Bombas impulsadas por luz: bacteriorrodopsinas
ATP sintasa translocará protones al exterior celular (a la vez que sintetiza ATP).
ÁLVARO GÓMEZ MARTÍN-SALAS – JENNIFER GONZÁLEZ CEES
LUIS GONZÁLEZ MORENO – JESÚS IGLESIAS ÁVILA
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