atp合酶的作用机理(atp合酶作用机制)
atp合酶作用机制
在ATP水解酶的作用下,ATP中远离A的高能磷酸键水解,释放出其中的能量,同时生成ADP和Pi; 在ATP合成酶的作用下,ADP接受能量与一个Pi结合转化成ATP。 ATP与ADP相互转变的反应是不可逆的,反应式中物质可逆,能量不可逆。 ADP和Pi可以循环利用,所以物质可逆;但是形成ATP时所需能量绝不是ATP水解所释放的能量,所以能量不可逆。
atp合酶的功能和特点
功能：跨膜ATP酶可以为细胞输入许多新陈代谢所需的物质并输出毒物、代谢废物以及其他可能阻碍细胞进程的物质。除了作为离子交换器，跨膜ATP酶还有其他类别，包括共转运蛋白和“泵”(也有部分“离子交换器”也被称为“泵”)。
ATP：三磷酸腺苷.ATP水解产生ADP(二磷酸腺苷)和一个Pi (磷酸基团),同时释放能量,产生的能量供各种生化反应所用。
而我们吸收的糖,脂等大分子物质水解产生的能量又与ADP和pi产生ATP，也就说我们吸收的能量最终转化为ATP中的能量才会被机体快速而直接的利用。
ATP是生命活动能量的直接来源
人体所有需要的能量几乎都是ATP提供的：心脏的跳动、肌肉的运动以及各类细胞的各种功能都源于ATP所产生的能量.没有ATP,人体各器官组织就会相继罢工,就会出现心功能衰竭、肌肉酸疼、容易疲劳等情况。
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ATP合酶广泛存在于线粒体、叶绿体、原核藻、异养菌和光合细菌中,是生物体能量代谢的关键酶.该酶分别位于类囊体膜、质膜或线粒体内膜上,参与氧化磷酸化与光合磷酸化反应,在跨膜质子动力势的推动下催化合成生物体的能量“通货”——ATP。
ATP合酶是由F0和F1构成的复合体.是一种ATP驱动的质子运输体,当质子顺电化学梯度流动时催化ATP的合成；当没有氢离子梯度通过质子通道F0时,F1的作用是催化ATP的水解。
atp合酶的主要功能
ATP合成酶有两个主要的部分，F1 和F0 ：F1在膜的外侧，有三个接触位点，而F0形成一个跨膜蛋白。这个酶的基本亚基结构已经从线粒体的研究当中很清楚的掌握。
F1由5个不同的亚基组成，用化学计量法表示是α3β3γ1δε1。通过对牛F1部分的X－Ray晶体衍射分析，得到了一个很确切的结构—α3β3γ集合体。α和β亚基的三个重复结构轮流围绕在γ亚基α螺旋结构的氨基和羧基末端。此外，重要的是三个β亚基在结合核苷酸后会处于不同的状态：βT, βD和βE。β亚基的不均匀性结构与酶的接触反应部分相比，显然是一致的。
F0是由三个亚基构成，化学计量法表示是a1b2c10-12。c和a亚基的cAsp-61和aArg-210对质子迁移分别独立作用。同时提出了具有12个c亚基的环状结构，并且电子显微镜、原子粒显微镜也这样提示，而且单个c亚基的核磁共振形成的模型拥有两个跨膜α螺旋结构
atp合酶合成atp的机制
atp合成酶(atp synthase)广泛分布于线粒体内膜,叶绿体类囊体,异养菌和光合菌的质膜上,参与氧化磷酸化和光合磷酸化,在跨膜质子动力势的推动下合成atp.分子结构由突出于膜外的f1亲水头部和嵌入膜内的fo疏水尾部组成ATP酶本身也是一种蛋白质，也是细胞核产生mRNA来指导蛋白质合成的
atp合酶的结构及功能如何
ATP合酶主要由F₁（伸在膜外的水溶性部分）和Fo（嵌入膜内）组成。不同物种来源的 ATP合酶含的亚基和数目不尽相同。以牛心线粒体 ATP合酶为例，它的F₁含有仅α3、β3、γ、δ、ε共9 个亚基，Fo含a、b2、C10共13个亚基，F₁与Fo之间有OSCP柄相连接，还有抑制蛋白。
F₁和Fo通过“转子”和“定子”连接在一起，在合成水解ATP过程中，“转子”在通过Fo的氢离子流推动下旋转，每分钟旋转100次，依次与三个β亚基作用，调节β亚基催化位点的构象变化；“定子”在一侧将α3，β3与Fo连接起来。
ATP合成酶面临问题：
1、“定子”上的化学循环与“转子”的步进式转动之 问如何实现高效的力学化学耦合。
2、三个催化位点顺序可逆的构象变换：βo→←βL，βL→←βT和βT→←βo，与γ近距离的相互作用关系。
atp合酶的机制
ATP分子去掉两个磷酸基后的剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸,是组成RNA的基本单位之一。
真核生物合成ATP的场所有线粒体、叶绿体和细胞质基质。
植物体内的能量的转化过程：
（1)植物细胞的叶绿体利用色素捕捉光能,把光能转化成电能,在ATP合成酶的作用下,ADP接受电能与一个Pi结合转化成ATP,接着ATP在ATP水解酶的作用下,ATP中远离A的高能磷酸键水解,生成ADP和Pi,并释放出其中的能量。总结:光能转化成电能,再转化成ATP中活跃的化学能,最后转化成有机物中稳定的化学能。
(2)有机物通过细胞呼吸(氧化分解),释放出化学能,而ADP接受化学能与一个Pi结合转化成ATP,接着ATP在ATP水解酶的作用下,ATP中远离A的高能磷酸键水解,生成ADP和Pi,并释放出其中的能量,这些能量用于各项生命活动。
动物细胞没有叶绿体,不能进行光合作用生成有机物,只能通过将有机物的细胞呼吸,即有机物的氧化分解,释放出化学能,而ADP接受化学能与一个Pi结合转化成ATP,接着ATP在ATP水解酶的作用下,ATP中远离A的高能磷酸键水解,生成ADP和Pi,并释放出其中的能量,这些能量用于各项生命活动。