ATP sintase mitocondrial (características gerais)

A ATP sintase mitocondrial (F-ATP sintase) é uma enzima que está localizada na membrana interna da mitocôndria e cuja função está intimamente relacionada com a cadeia respiratória mitocondrial. Devido a isso, há alguns autores que lhe chamam Complexo V, ainda que a maioria não use esta nomenclatura. Pessoalmente, também acho que não se deve chamar Complexo V, uma vez que os complexos são, na minha opinião, os intervenientes no transporte dos eletrões, e esse processo termina no oxigénio (no complexo IV). 

Como o próprio nome sugere, a ATP sintase vai catalisar a síntese de moléculas de ATP, através do processo de fosforilação oxidativa. Ou seja, para se dar a fosforilação do ADP em ATP é necessário que ocorra uma oxidação, que neste caso passa pela utilização de NADH ou FADH2 na cadeia respiratória mitocondrial.

A reação geral de funcionamento do ATP sintase é:

ADP + Pi → ATP

Esta reação é bastante endergónica, pelo que necessita de energia para ocorrer. E de onde vem essa energia? Do gradiente de H+ criado durante o funcionamento dos complexos da cadeia respiratória. Portanto, a energia libertada durante o transporte dos eletrões é utilizada para criar uma acumulação de H+ no espaço intermembranar, sendo que depois estes iões vão ter tendência a regressar à matriz, e se o fizerem libertam energia. Essa energia é que é utilizada para se produzir ATP. Neste contexto, a ATP sintase possui duas subunidades distintas:

- subunidade Fo, que é uma subunidade transmembranar e que possui um poro, através do qual os H+ regressam à matriz. Como curiosidade, o nome é Fo (e não F ”zero”), pois a letra “o” deriva do facto desta subunidade se ligar à oligomicina, que é um antibiótico.

- subunidade F1, que é a subunidade catalítica, responsável pela síntese de ATP e localizada em associação com a face matricial da membrana interna da mitocôndria. Paradoxalmente, esta subunidade apresenta atividade de ATPase (hidrólise de ATP), quando isolada, mas quando em contacto com a membrana interna da mitocôndria e, especificamente, com a subunidade Fo, apresenta atividade de síntese de ATP.