Sintase ATP

The Sintase ATP memangkinkan sintesis ATP. Ia adalah kompleks komponen hidrofobik dan hidrofilik.

Apa itu Sintase ATP?

ATP synthase adalah protein transmembran yang bertindak baik sebagai proton pump dan sebagai enzim untuk sintesis ATP. Sebagai pam proton, ia menggunakan ATP untuk menghasilkan tenaga, sementara menggunakan tenaga untuk membina ATP.

Enzim terdiri daripada 8 hingga 20 subunit yang berkelompok untuk membentuk dua kompleks. Satu kompleks tidak larut dalam air dan terletak di dalam membran. Kompleks ini mengangkut proton ke tahap tenaga yang lebih tinggi sambil menggunakan ATP. Bahagian enzim yang larut dalam air di pinggir dalaman membran memangkinkan sintesis ATP dari ADP menggunakan kecerunan proton. Bahagian tidak larut air disebut kompleks Fo dan bahagian larut air disebut kompleks F1.

Kerana dua subunitnya, namanya juga digunakan untuk sintase ATP FoF1-ATPase Permohonan. Belum ada enzim lain yang mensintesis ATP. Terdapat banyak yang disebut ATPases untuk ini, tetapi semuanya hanya menggunakan ATP. ATP synthase adalah satu-satunya enzim yang boleh menggunakan dan mensintesis ATP.

Fungsi & tugas

Sintase ATP memainkan peranan penting dalam metabolisme tenaga. Semua proses metabolik yang memakan tenaga bergantung pada fungsi penyimpanan tenaga ATP. Oleh kerana sebilangan besar proses metabolik, 80 kilogram ATP disintesis dalam tubuh manusia setiap hari dan segera dipecah semula.

ATP dibina dari ADP melalui pengumpulan residu fosfat sambil menyerap tenaga. Ini menghasilkan molekul bermuatan voltan, yang ingin melepaskan tenaganya dengan cepat dengan melepaskan residu fosfat. Namun, jika tidak ada penyimpanan tenaga antara ATP, tidak akan ada proses metabolik lagi.

ATP terdapat secara universal dalam organisma hidup. Ini berlaku untuk tumbuhan, kulat dan bakteria serta manusia dan haiwan. Walau bagaimanapun, dalam semua organisma, sintase ATP juga memastikan pembentukan ATP. Untuk sekian lama mekanisme pemindahan tenaga tidak jelas. Sebilangan besar saintis beranggapan bahawa tenaga itu berasal dari sebatian antara tenaga tinggi dan dipindahkan ke ATP. Ahli kimia Britain Peter D. Mitchell adalah yang pertama berpendapat bahawa ATP mendapat tenaganya dari kecerunan proton (kecerunan PH), dengan sintase ATP memainkan peranan utama. Tesis ini kemudiannya disahkan.

Menurut penemuan penyelidik, sintesis ATP berlaku pada bahagian enzim yang larut dalam air. Sekiranya proton terpecah di bahagian enzim yang tidak larut dalam air di dalam membran, muatan negatif yang dihasilkan semasa pemisahan dapat ditstabilkan oleh interaksi ionik. Untuk melakukan ini, molekul harus sedikit memutar dan meningkatkan ketegangan. Sintase ATP kini telah menyimpan tenaga. Apabila muatan negatif diprotonasikan, molekul tersekat kembali seperti mata air yang tegang dan memindahkan gerakan putar ke bahagian enzim yang larut dalam air. Di sana pemindahan tenaga berlaku melalui pengambilan residu fosfat dari ADP, di mana ATP dibuat. ATP, pada gilirannya, adalah molekul kaya tenaga dengan ketegangan mekanikal yang tinggi, yang melepaskan tenaganya dengan melepaskan residu fosfat.

Sintase ATP adalah bahagian intrinsik dari rantai pernafasan dan berlaku secara besar-besaran di mitokondria. Dengan sintase ATP satu-satunya enzim bangunan ATP ditemui. Tanpa ATP, semua proses bertenaga dalam organisma akan berhenti. Dengan penemuan ATP synthase, hubungan salah faham antara pengoksidaan NADH dan sintesis ATP akhirnya dibersihkan.

Anda boleh mendapatkan ubat anda di sini

Penyakit & penyakit

Berkaitan dengan ATP synthase, penyakit juga dapat terjadi, yang terutama menampakkan diri sebagai gangguan pada rantai pernafasan. Pengeluaran tenaga dalam organisma berlaku di mitokondria. Di sana, sebatian dengan kandungan tenaga tinggi seperti asid lemak atau glukosa sentiasa dipecah melalui kitaran asid sitrik. Sebagai simpanan tenaga jangka pendek yang penting, ATP mesti sentiasa dibentuk.

Sekiranya sintesis ATP terganggu, tidak cukup tenaga yang dapat dibebaskan. Gejala seperti kelemahan dan keletihan besar berlaku. Otot dan sistem saraf selalu terjejas. Oleh kerana proses energik berlaku di mitokondria, penyakit ini juga dikenali sebagai mitokondria.

Kerosakan atau kerosakan pada mitokondria adalah ciri dari gangguan ini. Walau bagaimanapun, penyebab penyakit mitokondria adalah pelbagai. Terdapat bentuk penyakit yang diwarisi dan diperolehi. Dalam penyakit mitokondria yang diwarisi, mutasi enzim terdapat dalam rantai pernafasan. Dalam kes gangguan yang diwarisi, baik DNA mitokondria dan DNA dari inti sel dapat diubah dengan mutasi. Sudah tentu, di antara banyak enzim dalam rantai pernafasan, sintase ATP juga boleh mengalami mutasi.

Sekiranya enzim gagal sepenuhnya, organisma tidak akan dapat dilaksanakan. Dengan fungsi yang terhad, ia dapat diklasifikasikan dalam kumpulan besar penyakit mitokondria. Bentuk penyakit mitokondria yang berlainan membawa kepada pola gejala yang berbeza. Walau bagaimanapun, mereka semua mempunyai gangguan neuromuskular. Ini bermaksud bahawa sistem saraf dan otot selalu terjejas oleh bekalan tenaga yang rendah. Sistem kardiovaskular dan buah pinggang sering terganggu.

Oleh kerana bekalan tenaga terganggu, kebanyakan penyakit berkembang dengan cepat. Walau bagaimanapun, tidak ada terapi kausal, kerana ini adalah penyakit genetik. Penting untuk meningkatkan pengambilan tenaga dalam bentuk karbohidrat dan lemak serta untuk membatasi penggunaan tenaga.