ATPase

ATPase - En stor gruppe av enzymer som katalyserer hydrolyse av ATP og som gir produktene ADP, uorganisk fosfat samtidig med frigivelse av fri energi. Fri energi ved hydrolyse under standardbetingelser deltaG0, (25oC, atmosfæretrykk, og pH=7) er -29.3 kJ mol-1

ATPase

H+-ATPase er et enzym hos planter og sopp plassert i membraner som har en viktig funksjon med å lage protongradienter

ATP + H2O + H+(inne) ⇔ADP + Pi + H+ (ute)

H+ATPase virker som en elektrogen protonpumpe som lager en elektrokjemisk gradient over cellemembraner og bidrar således til membranpotensialet. H+ATPase har mange av de samme funksjonene som Na+/K+ ATPase i dyreceller. Energien som ligger i protongradienten kan brukes til å drive sekundær transport  som frakt av ioner, sukrose og aminosyrer over cellemembraner.

Kalsium-ATPase (Ca2+-ATPase) frakter kalsium fra cytoplasma inn i vakulen og til utsiden av plasmamembranen.

Det er flere forskjellige tungmetall-ATPase som frakter tungmetaller som kationer av nikkel, zink, kadmium, koblet, bly og kobber.

 Innlasting av sukrose fra følgeceller til silrør skjer ved kotransport med H+. H+ATPase deltar ved opptak av mineralnæring fra jorda f.eks. nitrat-H+ symport og ammonium-H+ antiport. For planter som vokser i saltrik jord deltar natrium-H+ antiport for å frakte ut natrium (Na+) fra cellene. Blåttlysaktivert H+ATPase i lukkecellene i bladenes spalteåpninger senker membranpotensialet, det blir mer negativt, slik at det skjer hyperpolarisering som åpner for spenningsregulerte K+ innover kanaler, vann følger etter grunnet senket vannpotensial og turgortrykket i lukkecellene øker og spalten åpner seg. Noen patogene sopp gir en type visnesyke hos planter ved å produsere kjemiske stoffer som aktiverer den H+ATPase slik at spalteåpningene blir stående kontinuerlig åpne og det uregulerte vanntapet gjør at planten visner. F.eks. fusicoccin fra soppen Fusicoccum amygdali som angriper mandel- og ferskentrær.  H+ATPase deltar i sur vekst av celler indusert av auxin.  Protongradienter dannes ved veksten av spissen til enkeltceller som rothår og pollenslanger. Bevegelse av plantedeler som blader og blomsterblad er drevet av motorceller som endrer turgor og hvor H+ATPase deltar. H+ATPase regulerer pH i forskjellige kompartementer i cellen inkludert sure vakuoler.

ATPase kan også brukes i motsatt retning til å lage ATP og kalles da ATPsyntase og er et protein som roterer ved sin katalyttiske aktivitet. ATPase består av et katalyttisk hode F1 bestående av fem polypeptider som sørger for reaksjonen ADP + Pi ⇒ ATP og en del Fo som er en integrert del av membranen og består av tre polypeptider. Energien som frigis ved spalting av ATP kan kobles til aktiv transport, uttvinning av DNA eller bevegelse av flageller. ATPase finnes i membraner og cytoskjelett. Hemmere som blokkerer elektrontransport og derved ATP-syntese er karbonmonoksid (CO), cyanid (CN-) og azid (N3-). Avkoblere som hemmer ATPsyntese uten å påvirke elektrontransporten er dinitrofenol og dicoumarol. ATPasene hører hjemme i en såkalt ABC-familie (ATP Binding Cassette) av transportører hvor transport av en rekke stoffer er koblet til hydrolyse av ATP. Det ATP-bindende domene på proteinet har lik aminosyresekvens hos prokaryoter og eukaryoter. Medlemmer av ABC-familien kan også frakte legemidler ut av celler og på den måten forårsake resistens.

Publisert 4. feb. 2011 10:08 - Sist endret 31. juli 2019 18:36