ATP sintetasa: una extraordinaria maquinaria molecular ¿Azar o Diseño?

Por Felipe Aizpún

El complejo ATP sintetasa es una enzima encargada de sintetizar Adenosina Trifosfato (ATP) a partir de ADP y un grupo fosfato, merced a la energía suministrada por un flujo de protones, de acuerdo con la hipótesis quimiosmótica de Mitchell. La ATP sintetasa se puede imaginar como un motor molecular que produce una gran cantidad de ATP cuando los protones fluyen a través de ella. La tasa de síntesis es grande, el organismo humano en fase de reposo puede formar unas 10²¹ moléculas de ATP por segundo.

La ATP es un compuesto de alto contenido energético utilizado en casi todos los procesos bioquímicos del cuerpo humano. La ATP sintetasa se nos muestra como un fascinante y minúsculo motor rotatorio que trabaja con una relación de eficiencia cercana al 100% y cuya función resulta esencial para cualquier proceso biológico, por lo que su presencia imprescindible y su indudable complejidad irreducible lo convierten en un elemento que ha despertado desde su conocimiento detallado, profundas sospechas de haber sido diseñado.

Pero como dicen que una imagen vale más que mil palabras hemos querido traer aquí algunos gráficos que ilustren la descripción de este sorprendente mecanismo así como un video elaborado para mostrar con detalle sus características y su funcionamiento.

ATP es una pequeña molécula con una función primordial: proporcionar energía inmediatamente utilizable a la maquinaria celular. De ello depende la inmensa mayoría de las funciones que tienen lugar en el interior de la célula incluyendo la construcción del ADN, ARN y proteínas, eliminación de residuos, transportes de compuestos químicos en el interior y hacia el exterior de las células etc. Se trata de un compuesto que transforma una clase de energía en otra para realizar una función. El artefacto molecular muestra una serie de componentes estructurados en la exacta medida, proporción, forma y potencia para llevar a cabo una precisa e imprescindible función para la vida. La inferencia de diseño no es casual.

La ATP está formada por dos complejos principales, uno anclado a la membrana mitocondrial interna de las células de animales y plantas y otro que sobresale por la cara interna de la estructura (fig 1). ATP  sintetasa transforma la energía de iones de Hidrógeno (protones) en la construcción de nuevas moléculas de ATP. Los iones de hidrógeno discurren por la ATP sintetasa como el viento a través de un molino de viento provocando una corriente eléctrica cargada positivamente.

Este complejo proteínico consta de al menos 29 sub-unidades organizadas en dos partes principales, la cabeza (fig 2) y la base (fig 3). La base está anclada en una membrana plana. La cabeza, forma un tubo y se divide en 6 sub-unidades organizadas en tres pares que forman tres juegos de estaciones cada uno de los cuáles sostendrá un ADP y un grupo fosfato. En la figura 1 se aprecia un eje helicoidal nombrado Y en el centro del complejo, que se mueve por el centro de la cabeza y de la base como un lápiz por el interior del tubo de cartón de un rollo de papel higiénico por ejemplo. Cuando una corriente de protones fluye a través de la base y hacia el exterior de la enzima, pasando a través de la membrana, fuerza a la base y al eje a rotar. El rígido eje central empuja al interior de las sub-unidades de la cabeza que se deforman y se recuperan alternativamente.

Estas deformaciones y presiones sobre la cabeza son las que provocan el alineamiento de las moléculas de ADP junto a grupos fosfatos y la consiguiente producción de la Adenosina Trifosfato.

Pero la mejor manera de disfrutar de este prodigio de la Naturaleza es visitar el video siguiente de tan solo 3 minutos y 18 segundos de duración.

Una vez completada su vista  y comprendido la perfección del mecanismo y el papel imprescindible de su función para todos los seres vivos, uno está ya en condiciones de enfrentarse a la pregunta clave. Los que hayan seguido este blog con una cierta frecuencia últimamente, pueden arriesgarse a contestar eligiendo entre las dos opciones siguientes:

¿Cómo se ha originado esta extraordinaria maquinaria molecular?

1. Por azar, ha sido un “churro”, un accidente afortunado.
2. Responde a un diseño intencional.

Una respuesta difícil y comprometida, ¿verdad amigos?

FUENTE: http://www.darwinodi.com/?p=1022