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ATP sintase

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de ATP sintase

A ATP sintase é uma enzima que gera diretamente a adenosina trifosfato (ATP) durante o processo de respiração celular. ATP é a principal molécula de energia usada nas células. A ATP sintase forma ATP a partir de difosfato de adenosina (ADP) e um fosfato inorgânico (PI) através da fosforilação oxidativa, que é um processo no qual as enzimas oxidam os nutrientes para formar ATP. A ATP sintase é encontrada em todas as formas de vida e potência de todas as atividades celulares.

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A função da ATP sintase é produzir ATP. O ATP é necessário para alimentar todos os processos celulares, por isso está sendo constantemente usado pelas células e precisa ser constantemente produzido. Cada ATP sintase pode produzir cerca de 100 moléculas de ATP a cada segundo. Eucariotos, como plantas, animais e fungos, têm organelas chamadas mitocôndrias que funcionam principalmente como produtores de ATP. As plantas também possuem cloroplastos que contêm ATP sintase e podem produzir ATP a partir da luz solar e dióxido de carbono. Bactérias e archaea, que compõem os procariontes, não têm mitocôndrias, mas produzem ATP através de processos de respiração celular semelhantes em sua membrana plasmática. Em todas as formas de vida, a ATP sintase tem basicamente a mesma estrutura e função. Portanto, acredita -se que tenha evoluído no início da evolução da vida e teria sido encontrado no último ancestral comum de toda a vida na Terra.

Estrutura da ATP sintase

ATP sintase tem duas partes. A parte incorporada dentro da membrana das mitocôndrias (em eucariotos), membrana tilacóide do cloroplasto (apenas em plantas) ou membrana plasmática (em procariontes) é chamada de FO. Este é um motor que é alimentado por íons H+ que fluem através da membrana. A parte dentro das mitocôndrias, estroma do cloroplasto ou dentro da célula bacteriana ou archaeal é chamada F1-ATPase. Este é outro motor usado para gerar ATP. Pensa -se que essas duas partes tenham sido duas estruturas separadas, com duas funções diferentes que eventualmente evoluíram para a ATP sintase. A região FO é semelhante a helicases de DNA (enzimas que descompactam o DNA para que possa ser usado como modelo para reprodução), enquanto a região F1-ATPase é semelhante aos motores H+ que permitem flagelos, apêndices semelhantes a braços em algumas bactérias, mover. A F1-ATPase possui um caule e rotor central que, quando girados, converte ADP e PI em ATP.

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Síntese de ATP

O ATP é produzido através de diferentes métodos: através da respiração celular nas mitocôndrias, durante a fotossíntese nos cloroplastos das plantas e através da membrana interna de bactérias e archaea, que não possuem mitocôndrias. Embora os métodos de produção de ATP variem em diferentes tipos de organismos, todos eles seguem um procedimento básico semelhante.

Nas mitocôndrias dos eucariotos, as moléculas NADH e FADH2, que são produtos do ciclo do ácido cítrico, passam elétrons pela cadeia de transporte de elétrons, onde viajam por três complexos de proteínas diferentes. Esse processo libera energia, e essa energia permite que os prótons (íons H+) viajam por um gradiente de prótons através dos complexos de proteínas, que atuam como bombas de prótons. O fluxo desses prótons no gradiente gira o rotor e o caule da ATP sintase, o que possibilita que um grupo fosfato se junte ao difosfato de adenosina (ADP), formando ATP. Nos cloroplastos, o processo é semelhante, exceto que a energia luminosa é o tipo de energia que excita os elétrons, fazendo com que eles fluam pela cadeia de transporte de elétrons e permitam que os íons H+ viajem através de uma membrana no cloroplasto. Esses métodos são semelhantes em organismos muito diferentes, uma vez que a capacidade de gerar ATP existia no ancestral comum de todos os organismos vivos.

Termos de biologia relacionados

  • Trifosfato de adenosina (ATP) – A principal molécula de energia usada pela célula.
  • Eucariotos – organismos que possuem células eucarióticas, que são células complexas com um núcleo e organelas verdadeiros.
  • Mitocôndrias – As organelas nas células dos eucariotos que produzem ATP.
  • Cloroplasto – A organela em células vegetais que, além das mitocôndrias, produz ATP através da fotossíntese.

Questionário

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Resposta à pergunta nº 1

A está correto. As bactérias não possuem mitocôndrias e, em vez disso, produzem ATP através de moléculas de ATP sintase que são alojadas em suas membranas internas. Archaea, não uma escolha listada acima, também não possui mitocôndrias; Archaea e bactérias são procariontes e não têm um núcleo verdadeiro ou outras organelas celulares.

2. Qual componente não faz parte do processo de síntese de ATP? A. Cadeia de transporte de elétrons B. Gradiente de prótons C. flagelos D. Rotor e caule da ATP sintase

Resposta à pergunta nº 2

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3. Qual parte da ATP sintase é um motor? A. para B. F1-ATPase C. Ambos D. Nem

Resposta à pergunta nº 3

C está correto. Ambas as partes da ATP sintase, FO e F1-ATPase, são motores. O FO é um motor alimentado pelo gradiente de prótons através da membrana, que ocorre porque a cadeia de transporte de elétrons libera energia. F1-ATPase também é um motor; É semelhante aos motores nos flagelos de algumas bactérias. A ação do FO transforma F1-ATPase em um gerador de ATP.

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