A ATP sintase

por Brian Thomas
traduzido por Daniel Ruy Pereira (Considere a Possibilidade)

A vida depende de uma incrível enzima chamada ATP sintase, o menor motor giratório do mundo¹. Este pequeno complexo de proteínas produz um composto rico em energia, o ATP (adenosina trifosfato). Cada uma das 14 trilhões de células do corpo humano conduz esta reação cerca de um milhão de vezes por minuto. Mais da metade do peso corporal do ATP é feito e consumido no mesmo dia!

Todos os seres vivos precisam produzir ATP, muitas vezes chamada de “moeda energética da vida”. É uma molécula pequena, mas tem um grande trabalho: prover energia imediatamente disponível para a maquinaria celular. As maquinarias protéicas abastecidas por ATP energizam quase tudo o que está dentro de uma célula viva, incluindo a fabricação de DNA, RNA e proteínas, a limpeza do lixo, e o transporte de produtos químicos para dentro, para fora e no interior das células. Outras fontes de combustível não fornecem energia a estas maquinas protéicas celulares, do mesmo jeito que o diesel, a energia eólica ou a solar não fornecem energia a uma motor à gasolina.

O pensamento lógico a respeito do motor automobilístico leva-nos a pensar que somente uma pessoa inteligente (com mente e vontade) poderia criar uma máquina que converte energia de uma forma a outra com o propósito de mover um carro². A máquina demonstra ordem, proporções não-randômicas e uso inteligente de partes independentes, que são do tamanho, forma e força exatos para trabalhar juntas em um propósito absoluto. Essa inferência que fazemos, da máquina ao criador, é válida para as máquinas encontradas na “natureza” até o seu Criador³. Todos sabem que uma pintura é feita por um pintor, porque a pintura mostra uma complexidade especificada, ou um padrão complexo e reconhecível, que não é próprio da pintura. Isto é, as moléculas da pintura não se organizam espontaneamente para formar um retrato da Mona Lisa, por exemplo⁴.

Podemos encontrar a ATP sintase na parte interna das membranas das células bacterianas, e no espaço intermembranoso das mitocôndrias e coloroplastos, que são organelas membranosas dentro das células animais e vegetais (figura 1).

A ATP sintase produz o ATP a partir de dois produtos químicos menores, o ADP e o fosfato. Essa enzima é tão pequena que é capaz de manipular essas pequenas moléculas, uma de cada vez. Ela precisa converter algumas outras formas de energia em novos ATPs. Energia esta que aparece na forma de um gradiente de íon de hidrogênio (H⁺), que é gerado por um sistema protéico inteiramente diferente da ATP sintase⁵. Íons de hidrogênio passam através da ATP sintase como o vento por um moinho. Isso compreende uma corrente elétrica de carga positiva, diferente dos nossos motores elétricos, que usam uma corrente negativa de elétrons.

Um motor complexo como a ATP sintase precisa de figuras para podermos descrevê-lo. Cientistas usam técnicas engenhosas para descobrir as exatas localizações de cada um dos muitos milhares de átomos que constituem grandes moléculas como a ATP sintase⁶.

Esse complexo protéico contém pelo menos 29 subunidades, produzidas separadamente, que encaixam-se em duas grandes porções: a cabeça (Figura 2) e a base (Figura 3)⁷. A base é ancorada em uma membrana plana (Figura 1), como o botão em uma camisa (exceto que os botões são fixados em um único lugar, e a ATP sintase pode migrar para qualquer lugar no plano de sua membrana). A cabeça da ATP sintase forma um tubo (Figura 2). Compreende seis unidades, em três pares. Estes formam três conjuntos de estações de encaixe, cada qual com a capacidade de reter um ADP e um fosfato. A ATP sintase inclui um estator (parte estacionária), que curva-se sobre o exterior da estrutura a fim de ajudar a ancorar a cabeça à base (Figura 1).

Agora vejamos o modo eficiente e maravilhoso pelo qual esta maravilhosa micro-máquina funciona. Veja que, na figura 1, um eixo espiral, chamado “γ” está no meio da ATP sintase. Este eixo percorre o centro tanto da cabeça como da base, como uma caneta dentro do tubo de papelão de um rolo de papel higiênico.

Aqui está a “mágica”: quando um fluxo de minúsculos íons de hidrogênio (prótons) flui através da base e para fora da ATP sintase, passando através da membrana, eles forçam o eixo e a base a girar⁸. O forte eixo central pressiona as paredes internas das seis proteínas da cabeça, que tornam-se ligeiramente deformadas e reformadas alternadamente⁹. Cada uma das trilhões de células do seu corpo tem milhares destas máquinas girando a mais de 9.000 rpm¹⁰.

O eixo giratório causa movimentos de compressão da cabeça a fim de alinhar um ADP a um fosfato, formando ATP… aos montes. Muitas outras máquinas protéicas da célula usam ATP, quebrando-o em ADP e fosfato de novo. Isso é então, novamente reciclado em ATP pela ATP sintase. Lubert Stryer, autor de Bioquímica diz: “a enzima parece operar com uma eficiência próxima de 100%…”¹¹.

Figura 4. Estrutura geral em 3D do rotor da ATP sintase, por Stock et al (7), com exceção do estator.

Este motor tem um incrível design de alta tecnologia a um tamanho nanoscópico.

Cientistas evolucionistas sugerem que a porção da cabeça da ATP sintase evoluiu de uma classe de proteínas usadas para desenrolar o DNA durante a sua replicação¹².

Contudo, como a ATP sintase poderia “evoluir” de algo que precisa de ATP, sintetizado por ela, para funcionar? Essa sugestão bizarra pretende dizer no que precisamos acreditar para entender nossas origens. Os evolucionistas são muitas vezes guiados por um tendência que eles não admitem: o naturalismo metodológico. Essa é a suposição de que os processos que explicam a operação dos fenômenos são tudo o que podemos usar para descrever a origem destes fenômenos. Essa filosofia exclui Deus, por decreto (não por ciência ou razão)¹³.

Cientistas criacionistas, olhando para o mesmo “fenômeno” da ATP sintase também têm uma tendência: a origem sobrenatural é possível em um universo teísta. A grande pergunta é: que tendência está correta? Eu afirmo que uma tendência criacionista é claramente verdadeira, porque faz sentido de acordo com os princípios da causalidade, bem como da Palavra revelada do Próprio Criador.

Nós devemos também considerar que a ATP sintase é produzida por processos que (todos eles) precisam de ATP – tais como o desenrolamento da dupla hélice de DNA pela helicase, o que permite a transcrição e tradução da informação codificada nas proteínas que fabricam a ATP sintase. E fabricar mais de cem enzimas/máquinas necessárias para alcançar esse objetivo necessita de ATP! A produção das membranas nas quais a ATP sintase está situada é um processo que precisa de ATP, mas sem as membranas isso não funcionaria. Este é realmente um círculo vicioso para os evolucionistas explicarem.

E quanto às características Daquele que projetou as maravilhosas habilidades do nano-motor da ATP sintase? Tenha em mente que, quanto menor uma máquina for, mais engenhosos serão os esforços necessários para construí-la.

A ATP sintase fala da sabedoria, inteligência, capacidade ou racionalidade do seu criador, alguns dos exatos atributos de Deus como revelado na Bíblia! Quando investigamos a obra de Suas mãos, somos compelidos a obedecer Seu mandamento de fazer o que for necessário para “dominar a terra” (Gênesis 1:28), e temos ainda mais razão para louvá-Lo e alegrarmo-nos Nele, por Sua providência e genialidade.