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Bendita tú eres entre todas las enzimas….
ATP-SINTASA
ESTRUCTURA DE LA ATP-SINTASA
Matriz mitocondrial
Membrana mitocondrial
interna
…danos hoy nuestro ATP de cada día
¿QUÉ QUISIMOS HACER?

Con nuestros conocimientos de la ATP-sintasa (y nuestros
desconocimientos) quisimos modelar el funcionamiento de esta enzima
a partir de lo aprendido acerca de ratchets, específicamente el de la
quinesina de una cabeza.
• Potencial dado por las cargas negativas del anillo
• Entrada de protones que apaga el potencial
• Asimetría del potencial dada por distintos sitios de anclaje a la
membrana
NUESTRO RATCHET OFICIAL
(POTENCIAL ASIMÉTRICO, T=7)
1000
800
400
200
0
-200
-25
-20
-15
-10
-5
0
Posición
5
10
15
20
25
700
600
500
Nº de enzimas
Potencial
600
400
300
E= 0,338
200
100
0
-5
-4
-3
-2
-1
0
Posición
1
2
3
4
5
DISTINTAS CORRIDAS DE LO MISMO…
700
700
600
600
500
Nº de enzimas
Nº de enzimas
500
400
300
300
200
200
100
100
0
-5
400
-4
-3
-2
-1
0
Posición
1
2
3
4
5
0
-5
-4
-3
-2
-1
0
Posición
1
2
3
0
Posición
1
2
4
5
E= 0.346
E= 0.3313
700
700
600
600
500
Nº de enzimas
Nº de enzimas
500
400
300
400
300
200
200
100
100
0
-5
0
-5
-4
-3
-2
-1
0
Posición
1
2
3
4
5
-4
-3
-2
-1
E =0.339
E= 0.291
3
4
5
MODIFICANDO LOS TIEMPOS DE DIFUSIÓN…
T=8
800
800
700
700
600
600
500
500
Nº de enzimas
Nº de enzimas
T=6
400
300
400
300
200
200
100
100
0
-5
-4
-3
-2
-1
0
Posición
E = 0.144
1
2
3
4
5
0
-5
-4
-3
-2
-1
0
Posición
1
E= 0.167
2
3
4
5
MODIFICANDO LA ASIMETRÍA DEL POTENCIAL…
Potencial simétrico
800
700
700
600
600
500
500
Nº de enzimas
800
400
300
400
300
200
200
100
100
0
-5
-4
-3
-2
-1
0
Posición
1
2
3
4
0
-5
5
-4
-3
-2
E = 0.018
-1
0
Posición
1
2
3
10
15
20
4
E= -0.005
1000
1000
800
800
600
Potencial
600
Potencial
Nº de enzimas
Potencial menos asimétrico
400
400
200
200
0
0
-200
-25
-200
-25
-20
-15
-10
-5
0
Posición
5
10
15
20
25
-20
-15
-10
-5
0
Posición
5
25
5
MODIFICANDO EL DX…
dx= 8
400
350
Nº de enzimas
300
250
200
150
100
50
0
-5
-4
-3
-2
-1
0
Posición
E= 0.014
1
2
3
4
5
RESULTADOS
Pudimos determinar un tiempo óptimo de
difusión.
 Realizando varias corridas del mismo ratchet,
observamos que se obtenían resultados
similares
 Modificando el tiempo de difusión respecto del
óptimo (aumentándolo y disminuyéndolo), la
asimetría del potencial y el dx, disminuye la
eficiencia

CONCLUSIONES


Nos parece que el modelo de trinquete difusivo de la quinesina de una
cabeza se aplica bastante bien al funcionamiento de la ATP-sintasa. Sin
embargo, la eficiencia no nos parece muy alta.
Las modificaciones efectuadas (tiempo de difusión, simetría,etc) disminuían
la eficiencia, como era de esperar de acuerdo a lo aprendido para este tipo
de ratchet.
Sin embargo…
Existen algunas diferencias entre el modo de funcionamiento real de la ATPsintasa y lo planteado por nosotros en la práctica….
LA VERDAD DE LA MILANESA…
• Las cargas negativas impiden la rotación hacia la membrana
hidrofóbica (potencial)
•La entrada de protones apaga el potencial.
• Distinta probabilidad de entrada de protones a cada canal, debido a
la diferente concentración de protones (potencial asimètrico)
AGRADECIMIENTOS…
A Julio Washington…
A Mari por la picada…