Una ATP sintasa es cualquier enzima, o prote?na catal?tica, que participa principalmente en la s?ntesis de trifosfato de adenosina (ATP), una de las unidades m?s importantes de almacenamiento de energ?a en los sistemas biol?gicos. Las diferentes variedades de ATP sintasa aparecen en diferentes tipos de c?lulas y org?nulos, as? como en organismos completamente diferentes. En las plantas, por ejemplo, la CF1FO-ATP sintasa est? presente en las membranas tilacoides de los cloroplastos, que son los principales responsables de la fotos?ntesis. En los animales, por otro lado, la F1FO-ATP sintasa est? presente en la mitocondria, los org?nulos responsables de la producci?n de energ?a. A pesar de estas diferencias en tipo y ubicaci?n, los componentes centrales de la enzima tienden a ser bastante similares en todos los organismos.
Como lo indican los nombres de los diferentes tipos de prote?nas, existen dos subunidades principales para las enzimas sintetizadoras de ATP, FO y F1. La subunidad FO – «O» no «cero» – se llama as? porque se une a la oligomicina, que es esencial para algunos aspectos de la s?ntesis de ATP. Esta parte de la ATP sintasa est? incrustada en las membranas de la mitocondria, mientras que F1, que simplemente significa «Fracci?n 1», est? dentro de la matriz de la mitocondria. Es posible que estas subunidades fueran, en un momento, prote?nas completamente separadas que, a lo largo de la historia evolutiva, se han integrado en una estructura que es altamente prevalente en la naturaleza.
El proceso de s?ntesis de ATP requiere algo de energ?a, y la enzima ATP sintasa est? equipada para satisfacer esta necesidad. La subunidad FO utiliza un gradiente de protones para producir la energ?a necesaria para la s?ntesis real de ATP, que ocurre en la subunidad F1. Un gradiente de protones es un tipo de gradiente electroqu?mico en el que la energ?a potencial causada por las diferencias de carga a trav?s de una membrana se utiliza para alimentar diversos procesos bioqu?micos. A veces, el gradiente de protones es en realidad el objetivo final; En estos casos, el ATP puede consumirse para proporcionar la energ?a necesaria.
La estructura y funci?n de la ATP sintasa es casi la misma en todos los organismos. Algunas veces est?n involucradas diferentes subunidades, y a veces se usan diferentes n?meros y disposiciones de las subunidades, pero en esencia, los dominios de prote?nas y los procesos bioqu?micos involucrados son muy similares. Esta similitud hace que la ATP sintasa sea interesante desde una perspectiva evolutiva. El hecho de que la enzima se haya conservado tan bien en la mayor?a de los organismos a lo largo de la historia implica que las estructuras se desarrollaron muy temprano en la historia evolutiva. Los bi?logos creen que las dos subunidades F que componen el n?cleo de la enzima en realidad cumpl?an funciones en gran medida inicialmente no relacionadas, pero finalmente pudieron unirse para formar la sintasa de gran utilidad.