Pompe V-ATPasi e F-ATPasi: struttura e funzionamento

Nel trasporto attivo sono inclusi quei fenomeni di trasporto in cui la cellula deve spendere energia (molecole di ATP) per permettere lo spostamento di sostanze tra i due lati della membrana. Come sappiamo il trasporto attivo si divide in due tipi:

  • Trasporto attivo primario.
  • Trasporto attivo secondario.

Leggi i nostri appunti sul trasporto attivo

In questi appunti parleremo delle proteine V-ATPasi e F-ATPasi, che sono delle pompe protoniche coinvolte nei fenomeni di trasporto attivo primario attraverso le membrane cellulari. La caratteristica peculiare di queste proteine di membrana è di non avere degli intermedi fosforilati. Sono composte da molte sub-unità ma non hanno alcuna relazione con le pompe della classe P e ABC.



Struttura e funzionamento V-ATPasi

Le V-ATPasi sono delle pompe protoniche che trasportano protoni contro gradiente di concentrazione. Sono localizzate nelle membrane degli organelli citoplasmatici e il loro compito è quello di mantenere l’acidità all’interno di queste strutture. Si trovano immerse nel doppio strato lipidico dei lisosomi, delle vescicole sinaptiche nelle cellule animali e nei vacuoli nelle cellule vegetali.

Attraverso il loro funzionamento 2 protoni derivanti dal citoplasma entrano nel lume dell’organello. Sono costituite da due gruppi di sub-unità denominati:

  • V0: proteine che attraversano la membrana della vescicola o degli organelli.
  • V1: proteine che sporgono verso il citoplasma.

Schema delle pompe V-ATPasi

Il trasporto di due protoni dal citoplasma all’organello deriva dal movimento rotatorio delle sub-unità proteiche appartenenti al complesso V0. Le proteine del complesso V1 hanno tre siti catalitici per l’ATP la cui idrolisi permette il movimento rotatorio delle sub-unità Vo.

Struttura e funzionamento F-ATPasi

Anche queste sono delle pompe protoniche composte da due gruppi di sub-unità: le F1 e le F0.
Sono localizzate a livello della matrice mitocondriale interna e sulle membrane dei tilacoidi dei cloroplasti nelle cellule vegetali.



Il loro meccanismo di funzionamento è opposto rispetto a quello delle V-ATPasi: invece di produrre un gradiente protonico grazie all’idrolisi dell’ATP sfruttano l’energia derivante dal trasporto secondo gradiente di protoni per sintetizzare ATP. Un classico esempio è rappresentato dall’ATP-sintetasi localizzata sulla membrana mitocondriale interna e sulla membrana tilacoidale dei cloroplasti delle cellule vegetali.

Schema delle pompe F-ATPasi

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