¿Qué precedió a la ATP sintasa?

La ATP sintasa es omnipresente a lo largo de la vida en la tierra y, por lo tanto, probablemente evolucionó dentro del último ancestro común universal (LUCA) antes de que ese linaje se diversificara en los diversos reinos de la vida.

Se sugiere que los dominios funcionales que comprenden el complejo ATP Sintasa se improvisaron a partir de subunidades preexistentes, cada una con una actividad relacionada (p. ej., la unión de un motor de protones con una ADN helicasa con actividad ATPasa), lo que parece razonable, aunque un poco vago en los detalles.

El hecho de que surgiera una ATP sintasa primitiva en primer lugar sugiere que el ATP ya tenía un papel central en el metabolismo celular y, por lo tanto, plantea la pregunta: ¿qué precedió a la ATP sintasa en el papel de generar ATP en la célula LUCA?

La ATP sintasa NO es omnipresente a lo largo de la vida en la tierra. Falta en la mayoría de los organismos anaeróbicos.

Respuestas (2)

Hay procesos metabólicos en los que se sintetiza ATP sin la participación de la ATP sintasa. Los mejores ejemplos son, de hecho, dos pasos en la vía glucolítica , catalizada por la fosfoglicerato quinasa y la piruvato quinasa. Por eso, en ausencia de cualquier metabolismo aeróbico, muchos organismos (como la levadura, por ejemplo) pueden crecer muy bien, produciendo dos moléculas de ATP por cada molécula de glucosa que se metaboliza.

Presumiblemente, este proceso es lo que permitió que el ATP obtuviera su papel central en el metabolismo energético sin necesidad de una ATP sintasa.

No sabemos mucho sobre la evolución temprana de la vida. Sin embargo, se cree que las moléculas energéticas (análogas al ATP) pueden haber evolucionado antes que todo lo demás. Estas moléculas energéticas pueden haber impulsado diferentes reacciones metabólicas (que no necesitan ser catalizadas por grandes enzimas proteicas). Además, se cree que las formas de vida primitivas habrían utilizado los gradientes químicos naturales para obtener energía.

Puedes echarle un vistazo a este artículo . Pego la lista de referencias/menciones de lectura recomendada en este artículo para que pueda buscarlas individualmente, incluso si este artículo ya no está accesible.


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- Efremov, RG, Baradaran, R. & Sazanov, L. La arquitectura del complejo respiratorio I. Nature 465, 441–445 (2010) doi:10.1038/nature09066

- Lane, N., Allen, JF y Martin, W. ¿Cómo se ganaba la vida LUCA? La quimiosmosis en el origen de la vida. Bioessays 32, 271–280 (2010) doi:10.1002/bies.200900131

- Lane, N. & Martin, W. La energía de la complejidad del genoma. Nature 467, 929-934 (2010)

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- Orgel, L. ¿Habla en serio, Dr. Mitchell? Nature 402, 17 (1999) doi:10.1038/46903

- Russell, MJ Primera vida. American Scientist 94, 32–39 (2006)

- Silverstein, T. La proporción mitocondrial de fosfato a oxígeno no es un número entero. Educación en bioquímica y biología molecular 33, 416–417 (2005)

¿Es esta realmente una pregunta del huevo de la gallina? Simplemente parece estar preguntando si un método más simple de generación de ATP precedió a la ATP sintasa y, de ser así, qué. ¿No es esto realmente reconocer la solución a los problemas reales del huevo y la gallina con ATP, como la necesidad de ATP en la síntesis del anillo de adenina de ATP? Su lista de referencias es muy útil, pero le sugiero que proporcione más contexto nombrando las "moléculas energéticas" que menciona.
@David punto tomado. Las moléculas energéticas que menciono no han sido realmente identificadas. Es solo hipotético. Esto probablemente se menciona en una de las referencias. No obstante, intentaré buscar y proporcionar más contexto lo antes posible.