Key Difference – ATPase vs ATP Synthase
Adenosina trifosfato (ATP) é uma molécula orgânica complexa que participa das reações biológicas. É conhecido como “unidade molecular de moeda” de transferência de energia intracelular. Encontra-se em quase todas as formas de vida. No metabolismo, o ATP é consumido ou gerado. Quando o ATP é consumido, a energia é liberada pela conversão em ADP (difosfato de adenosina) e AMP (monofosfato de adenosina), respectivamente. A enzima que catalisa a seguinte reação é conhecida como ATPase.
ATP → ADP + Pi + Energia é liberada
Em outras reações metabólicas que incorporam energia externa, o ATP é gerado a partir de ADP e AMP. A enzima que catalisa a reação abaixo mencionada é chamada de ATP sintase.
ADP + Pi → ATP + Energia é consumida
Então, a principal diferença entre ATPase e ATP-sintase é que a ATPase é a enzima que quebra as moléculas de ATP enquanto a ATP-sintase envolve a produção de ATP.
O que é ATPase?
A ATPase ou adenilpirofosfatase (ATP hidrolase) é a enzima que decompõe as moléculas de ATP em ADP e Pi (íon fosfato livre). Esta reação de decomposição libera energia que é usada por outras reações químicas na célula. ATPases são a classe de enzimas ligadas à membrana. Eles consistem em uma classe diferente de membros que possuem funções únicas como Na+/K+-ATPase, Proton-ATPase, V-ATPase, Hidrogênio Potássio–ATPase, F-ATPase e Cálcio-ATPase. Estas enzimas são proteínas transmembranares integrais. As ATPases transmembrana movem solutos através da membrana biológica contra seu gradiente de concentração, tipicamente consumindo as moléculas de ATP. Assim, as principais funções dos membros da família de enzimas ATPase são mover metabólitos celulares através da membrana biológica e exportar toxinas, resíduos e solutos que podem prejudicar a função celular normal.
Um exemplo muito importante é o trocador de sódio/potássio ATPase (Na+/K+-ATPase) que envolve a manutenção da membrana celular potencial. A ATPase de hidrogênio/potássio (H+/P+-ATPase) acidifica o estômago, também conhecida como “bomba de prótons gástrica”. Algumas das enzimas ATPase estão trabalhando como cotransportadores e bombas. O transporte ativo é o movimento de moléculas através de uma membrana de uma região de menor concentração para uma região de maior concentração de moléculas contra um gradiente de concentração. O transporte ativo secundário envolve o gradiente eletroquímico. Os cotransportadores são usados no transporte ativo secundário de moléculas. O Na+/K+-ATPase é um conhecido cotransportador que causa o fluxo líquido de carga.
Figura 01: ATPase (bomba de sódio-potássio)
Classificação ATPase
Existem diferentes ATPases. Eles diferem em função, estrutura e os íons que transportam. ATPases são classificadas como abaixo,
- F-ATPase – É encontrado em membranas plasmáticas bacterianas, mitocôndrias e cloroplastos. A parte solúvel em água da seção F1hidrolisa o ATP.
- V-ATPase – Encontra-se nos vacúolos eucarióticos. Catalisa a hidrólise de ATP em organelas como bomba de prótons do lisossomo para transportar solutos.
- A-ATPase – Archaea tem A-ATPase. Eles funcionam como F-ATPase.
- P-ATPase – É encontrada em bactérias, fungos e membranas e organelas eucarióticas. Funciona como transportadores de íons através da membrana.
- E-ATPase – Uma enzima de superfície celular envolve a hidrólise de NTPS incluindo ATP extracelular.
O que é ATP Sintase?
Esta é a enzima que cria ATP (moléculas de armazenamento de energia). A reação global que catalisa a síntese de ATP é como abaixo, ADP + Pi + H+ (saída) ⇌ ATP + H20 + H+(in)
Figura 02: ATP sintase
Como esta reação é energeticamente desfavorável (ATP de ADP) ela ocorre no sentido inverso. Tem duas regiões principais na estrutura da enzima. Este tem uma estrutura motora rotacional que permite a produção de ATP. Eles são a região F1 (fração 1) e a região F0 (fração zero). Devido a este mecanismo rotacional (máquina molecular) a região F0 região conduz a rotação da região F1. F0 region tem C-ring e outras subunidades como a, b, d e F6A região F1 tem subunidades alfa, beta, gama e delta. F1 e F0 coletivamente criam um caminho para o movimento de prótons através da membrana. Eles produzem principalmente mais moléculas de ATP na cadeia de transporte de elétrons através da fosforilação oxidativa.
Quais são as semelhanças entre ATPase e ATP sintase?
- Ambos regulam o número de moléculas de ATP na célula.
- Ambas são enzimas multi subunidades.
- Ambos podem regular o movimento das moléculas através da membrana.
- Ambas são enzimas de peso molecular pesado.
- Ambas são enzimas de natureza proteica.
Qual é a diferença entre ATPase e ATP sintase?
ATPase vs ATP Sintase |
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| ATPase é a enzima que quebra as moléculas de ATP. | ATP Sintase é a enzima que envolve a produção de ATP. |
| Reação | |
| ATPase catalisa a reação energeticamente favorável (ATP para ADP). | ATP Sintase catalisa a reação energeticamente desfavorável (ADP para ATP). |
| Íon Fosfato Livre | |
| ATPase gera íon fosfato livre. | ATP Sintase consome íon fosfato livre para produzir ATP. |
| Mecanismo do rotor do motor de quebra de ATP | |
| ATPase não mostra o “Mecanismo do rotor do motor” da quebra de ATP. | ATP Synthase mostra o "Mecanismo do rotor do motor" da produção de ATP. |
| Tipo de Reação | |
| ATPase está envolvida em reações exotérmicas. | ATP Sintase está envolvida em reações endotérmicas. |
Resumo – ATPase vs ATP Sintase
Produção de ATP e processos de hidrólise são encontrados em quase todas as formas de vida. Nas reações do metabolismo, eles são consumidos ou regenerados. Quando eles são consumidos, a energia é liberada. ADP (difosfato de adenosina) e AMP (monofosfato de adenosina) são produzidos durante a quebra de ATP. A enzima que catalisa a reação de quebra de ATP é conhecida como ATPase. Em outras reações metabólicas, o ATP é gerado a partir de ADP e AMP. A enzima que catalisa as reações de produção de ATP é chamada de ATP sintase. Esta é a diferença entre ATPase e ATP Sintase.
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