rganautaATP sintasa (molécula real) en 3D
Es una enzima de la membrana interna de la mitocondria con dos partes: FO, metida en la membrana, y F1, que sobresale hacia la matriz. Los protones (H⁺)…
Explicado para cada edad
Para niños (7 a 11 años)
La ATP sintasa es una máquina diminuta que está en las mitocondrias. Tiene un eje que gira como el de un molinillo, y al girar fabrica ATP, las «pilas» que tus células usan para guardar energía. Esta es la parte que fabrica el ATP, átomo por átomo; viene del corazón de una vaca, pero se parece mucho a la tuya.
Para jóvenes (12 a 16)
Es una enzima de la membrana interna de la mitocondria con dos partes: FO, metida en la membrana, y F1, que sobresale hacia la matriz. Los protones (H⁺) acumulados por la cadena de transporte de electrones pasan a través de FO y la hacen girar; el giro se transmite a un eje, la subunidad γ, que gira dentro de un anillo de tres subunidades α y tres β colocadas como gajos de naranja. Cada giro de 120° cambia la forma de las subunidades β, que unen ADP y fosfato y fabrican ATP. Lo que ves es la parte F1 de la enzima de corazón de vaca (PDB 1BMF); sus genes son muy parecidos a los humanos.
Pre-Médico (17+)
F-ATPasa (complejo V): FO (anillo c, subunidad a, dos b) forma el canal de protones y F1 (α₃β₃γδε) contiene los sitios catalíticos. Reacción global: ADP + Pi + 2H⁺(fuera) ⇌ ATP + H₂O + 2H⁺(dentro). El flujo de H⁺ a favor del gradiente electroquímico hace girar el anillo c y el tallo central (γ), mientras un tallo periférico impide que α₃β₃ gire con él. Mecanismo de cambio de unión (Boyer): cada sitio β recorre los estados laxo (une ADP + Pi), tenso (forma ATP y lo retiene con alta afinidad) y abierto (lo libera). 1BMF es la F1 de mitocondrias de corazón bovino a 2,85 Å, del grupo de John Walker (Abrahams y cols., 1994); la estructura cristalina de F1 de ese grupo confirmó en esencia el modelo rotatorio, y Boyer y Walker compartieron la mitad del Nobel de Química de 1997. La enzima es reversible: con suficiente ATP puede hidrolizarlo y bombear protones.
Qué puedes explorar
Subunidades αSubunidades βSubunidad γ (eje central)ATP, ADP y magnesio
Misiones
- La máquina que gira Explorador
- Un motor de 120 grados Descubridor
- Catálisis rotatoria en 1BMF Pre-Médico
Currículum escolar
Chile
- CN1M OA 07 · 1° medio: Investigar el rol de la fotosíntesis y la respiración celular en el flujo de energía y el ciclo de la materia.
- CN-BCMO-3y4-OAC-02 · 3° y 4° medio: Explicar estructura y organización celular (biomoléculas, membranas, organelos), su reproducción, metabolismo, motilidad y comunicación.
- CN-BCMO-3y4-OAC-05 · 3° y 4° medio: Relacionar estructura y función de proteínas: enzimas, canales iónicos, motilidad y contracción muscular.
México
- SPC F6 Química 3° · Alimentos como fuente de energía · PDA 2 · 3° secundaria: Explicar cómo el cuerpo obtiene energía de los nutrimentos e identificar los alimentos que los contienen.
Colombia
- DBA 3 · Grado 7° · 7° grado: Relacionar los flujos de materia y energía en redes tróficas con la nutrición, la fotosíntesis y la respiración celular.
- EBC CN 6–7 · Entorno vivo · 7 · 6° a 7° grado: Comparar los mecanismos de obtención de energía en los seres vivos.
Perú
- CyT Desempeño 2° secundaria · 7 · 2° secundaria: Describir cómo la fotosíntesis y la respiración producen la energía que la célula usa para fabricar sustancias orgánicas.
- CyT Desempeño 4° secundaria · 3 · 4° secundaria: Explicar cómo la célula transforma nutrientes con reacciones químicas para obtener la energía de las funciones vitales.
Objetivos oficiales de Chile, México, Colombia y Perú relacionados con esta zona. Ver el currículum completo.
Para profesores
Guía docente imprimible: objetivos, pasos de la clase, preguntas y ticket de salida →