¿Qué papel desempeña el ATP en la función de las bombas de transporte activo y las proteínas motoras como la miosina, la quinesina y la dineína?

El ATP juega un papel crítico en la generación de bombas electrogénicas en la célula. La bomba de sodio y potasio requiere hidrólisis de ATP para bombear sodio y potasio contra sus gradientes de concentración. La “energía” de este gradiente puede ser utilizada por la célula en forma de co-transportadores que pueden mover una molécula contra su gradiente de concentración usando el gradiente de sodio y potasio a través del transporte activo secundario. Un buen ejemplo de transporte activo secundario es el transportador de glucosa, que conduce la glucosa a través de la membrana celular y contra su gradiente de concentración usando el gradiente de sodio como se muestra a continuación. [1]

La hidrólisis de ATP a ADP y fosfato también juega un papel crítico en las proteínas motoras como la miosina y la dineína / cinesina. La actina y la miosina pueden generar fuerzas de contracción a través de la hidrólisis de ATP. El proceso de contracción está mediado por ATP, que en condiciones de reposo normales existe en la cabeza de miosina en el estado de baja energía. La cabeza de miosina hidroliza el ATP para alcanzar el estado de alta energía. Después de la excitación y la afluencia de calcio en el músculo esquelético, la cabeza de miosina puede unirse al filamento de actina, que tras la afluencia de calcio sufre un cambio de conformación que expone los sitios de unión a la miosina. Después de la unión, la miosina experimenta un “golpe de poder” a un estado de energía más baja y libera el ADP y el fosfato, que en conjunto dan como resultado la contracción del sarcómero y el acortamiento de la distancia entre las líneas z. Después de la contracción, se requiere una nueva molécula de ATP para romper la unión de la cabeza de miosina con el filamento de actina y relajar el sarcómero (y por lo tanto la fibra muscular) [2]. Este papel de ATP explica en parte el rigor mortis del tejido muscular observado después de la muerte, ya que no hay ATP disponible después de la muerte para relajar las fibras musculares.

Notas a pie de página

[1] Celdas: las unidades vivientes

[2] A