АТФ синтаза

В това видео ще говорим за това, което е любимият ми ензим, и това е АТФ синтазата. Можеш да отгатнеш какво прави от името му. Той синтезира АТФ. Вероятно го познаваш от преди. Видяхме го, когато разглеждахме процеса на клетъчно дишане или ще го видиш, когато разглеждаш дишането, което се осъществява в повечето от клетките в тялото ти. Също ще го срещнеш, когато учиш за фотосинтезата. Общото нещо, което той прави, е да стои във фосфолипидната мембрана. И чрез други процеси ще имаш увеличаване на концентрацията на водородни йони от едната страна на мембраната, ще имаш по-висока концентрация на водородни йони от едната страна, отколкото от другата. Може пак да имаш малко тук. Един водороден йон е, по същество, протон. От тази страна на мембраната ще е по-положително, така че ще има електродвижеща сила за придвижване към другата страна. И също имаш по-висока концентрация, така че има химичен градиент, градиент на концентрацията, където ако имаше някакъв начин тези протони да стигнат от тази страна, те биха искали да отидат там. Има електрохимичен градиент, по който те ще искат да се движат. АТФ синтазата предоставя канал за тези протони. Но докато тези протони се движат през АТФ синтазата, те задвижват тази част от нея, която задвижва тази ос, а после тази ос придвижва тези части на протеина, така че те свързват АДФ с фосфатна група, за да произведат АТФ. Тук долу навлизаш в тази част на комплекса, където имаш АДФ и фосфатна група. И после тази сила на въртене, която е предоставена от този електрохимичен градиент, след това произвежда нашия АТФ. Това се случва и при дишането, което протича в митохондриите, и при фотосинтезата, която протича в хлоропластите. Има няколко разлики. В митохондриите водородните йони, протоните... тяхната концентрация се натрупва в междумембранното пространство тук, поради електрон-транспортната верига. Говорихме за това в други видеа. И после този протон преминава през АТФ синтазата. Можеш да видиш умалената му версия ето тук. Представи си, че това, което виждаме много увеличено тук, е увеличена версия на тази част на митохондриите и това, разбира се, не в мащаб. В случая с митохондриите това ще е вътрешната мембрана. Ето тук ще е междумембранното пространство между вътрешната и външната мембрана, междумембранното пространство. И тук ще е матриксът на митохондриите. И докато протоните преминават оттук, те могат да произведат АТФ в матрикса. В хлоропластите водородните протони се натрупват в тилакоидите, които са тези части от хлоропластите. Това пространство в тилакоида често се нарича тилакоидно пространство, а понякога лумен. Това натрупване на протони тук вътре в тилакоидите се случва поради светлинните реакции – първата фаза на фотосинтезата. Но после тези протони ще се придвижат през тилакоидната мембрана в тази област, която е позната като строма, в хлоропластите и ще произведат АТФ в стромата. После АТФ се използва във втората част на фотосинтезата за производството на въглехидрати, които можем да разглеждаме като крайни продукти на фотосинтезата. Голямата идея на това видео е, първо, че АТФ синтазата е много готина. Ако потърсиш в интернет, ще намериш симулации, които показват АТФ синтазата която работи като двигател, за да свърже фосфатна група с АДФ, за да произведе АТФ. И АТФ синтазата в митохондриите и хлоропластите е изключително подобна, въпреки че те стоят в различни части на тези органели. И АТФ в митохондриите можеш да приемеш за краен продукт на дишането, докато АТФ в хлоропластите е междинен "склад" на енергия, която после се използва за синтез на въглехидрати.