ATP-synthase

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Naar navigatie springen Naar zoeken springen
ATP-synthase
Structuur van ATP-synthase (röntgendiffractie). Het stationair domein is niet weergegeven.
Structuur van ATP-synthase (röntgendiffractie). Het stationair domein is niet weergegeven.
Enzym
EC-nummer 3.6.3.14
Substraat ADP en anorganisch fosfaat
Product ATP
CAS-nummer 9000-83-3
Verwijzingen
IntEnz IntEnz 3.6.3.14
BRENDA BRENDA 3.6.3.14
ExPASy NiceZyme 3.6.3.14
KEGG KEGG 3.6.3.14
MetaCyc metabolic pathway
PRIAM PRIAM 3.6.3.14
PMC PubMed 3.6.3.14
NCBI proteïne 3.6.3.14

ATP-synthase of ATP-synthetase[1] is een enzymcomplex dat verantwoordelijk is voor de vorming van het energierijke molecuul adenosinetrifosfaat (ATP).[2] ATP is de drager van chemische energie en wordt gevormd door de binding van ADP aan anorganisch fosfaat (Pi). De energie die nodig is voor deze koppeling komt uit de afbraak van organische verbindingen (glucose) of uit fotosynthese.

ATP-synthase is ingebed in de binnenmembranen van mitochondriën, waarin organische verbindingen worden gedissimileerd, en van chloroplasten, waarin lichtenergie wordt gevangen. De productie van ATP staat in het centrum van de stofwisseling en gebeurt in alle organismen volgens dezelfde chemische principes.

Functie[bewerken]

ATP-synthase functioneert op basis van de processen die zich afspelen in naastgelegen elektronentransportketens. Elektronen, afkomstig uit voedingsstoffen en licht, die door deze transportketens heen bewegen zorgen dat er H+-ionen (protonen) over het membraan getransporteerd worden naar de intermembraanruimte (als gevolg van diverse redoxreacties). Dit voortdurende transport van protonen vormt een gradiënt, waarin de positief geladen H+-ionen neigen terug te diffunderen naar het negatief geladen compartiment.[a] Alleen via ATP-synthase kan deze terugstroom plaatsvinden.

De 'kop' van het enzymcomplex maakt tijdens elke passage van een proton één deelrotatie en daarmee wordt energie opgebouwd in het ATP-synthasemolecuul. De basis van ATP-synthase bevat bindingsplaatsen voor ADP en voor een losse fosfaatgroep. De passage van drie protonen levert voldoende energie voor de aanmaak van één molecuul ATP uit ADP en de fosfaatgroep.[3] Het ontstane ATP-molecuul kan nu in de cel dienst doen als energieleveraar voor diverse levensprocessen. Het algehele proces van ATP-productie door gebruikmaking van een protonengradiënt wordt de oxidatieve fosforylering genoemd.[3]

Bacteriën[bewerken]

Ook in de membranen van bacteriën komt ATP-synthase voor. Bacteriën vormen ATP op dezelfde wijze als eukaryoten.[4] Net als bij veel andere enzymen is de reactie die ATP-synthase katalyseert omkeerbaar: het kan voorkomen dat een ATP-molecuul door ATP-synthase weer gesplitst wordt in ADP en Pi. Wanneer een bacterie grote hoeveelheden ATP heeft kan hij dit gebruiken om een protongradiënt aan te leggen. Het protongradiënt kan zo gebruikt worden om flagella te laten bewegen en het transport van voedingsstoffen de cel in mogelijk te maken.

Zie ook[bewerken]