El ATP es el portador de energía más importante de la célula; las ATPasas convierten la energía derivada de la hidrólisis del ATP en trabajo, transporte de iones o en producción de luz, aunque no toda la energía derivada de hidrólisis es convertida en trabajo ya que una gran parte de la energía total se disipa en el ambiente en forma de calor.
Durante las últimas cuatro décadas se ha observado que la energía de hidrólisis de diversos compuestos de fosfato varía considerablemente dependiendo de si están en solución o unidos a la enzima. Las reacciones que se pensaban prácticamente irreversibles en solución acuosa, ocurren espontáneamente cuando los reactivos están unidos a la enzima.
Para las ATPasas del transporte iónico, la energía necesaria para desplazar los iones a través de la membrana está disponible antes de la ruptura del compuesto de fosfato. Durante el ciclo catalítico hay una disminución considerable de la Keq para la hidrólisis del compuesto de fosfato unido a la enzima (residuo de acilfosfato) y el transporte a través de la membrana se acopla con esta transición de la Keq y no con la ruptura del compuesto de fosfato. La hidrólisis parece ser necesaria para permitir solamente la disociación de los productos de hidrólisis de la enzima y no para proporcionar energía al sistema.
Según estos nuevos resultados, la secuencia de eventos para la transducción de energía en ATPasas de transporte o actomiosina son como sigue:
(a) La enzima une al ATP u otros compuestos de fosfato
(b) La enzima realiza trabajo sin que el compuesto de fosfato sea hidrolizado. Esto es acompañado por una disminución del nivel de energía del compuesto de fosfato
(c) El compuesto de fosfato se rompe y los productos de hidrólisis se disocian de la enzima en un proceso que implica un cambio de energía relativamente pequeño
La síntesis de ATP y de PPi por la ATP sintasa mitocondrial, involucra un cambio conformacional de la proteína que permite la disociación del ATP y de PPi en el medio hidrofílico del ensayo.
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