ATP 酶ATP 酶又称为三磷酸腺苷酶,是一类能将三磷酸腺苷(ATP)催化水解为二磷酸腺苷(ADP)和磷酸根离子的酶,这是一个释放能量的反应。在大多数情况下,能量可以通过传递而被用于驱动另一个需要能量的化学反应。这一过程被所有已知的生命形式广泛利用。简介ATP 是三磷酸腺苷的英文缩写符号,它是各种活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物。高能磷酸化合物是指水解时释放的能量在 20.92kJ/mol(千焦每摩尔)以上的磷酸化合物,ATP 水解时释放的能量高达30.54kJ/mol。ATP 的分子式可以简写成 A-P~P~P。简式中的 A 代表腺苷,P 代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键,叫做高能磷酸键。 ATP 酶 ATP 的水解实际上是指 ATP 分子中高能磷酸键的水解。高能磷酸键水解时能够释放出大量的能量 ,ATP 分子中大量的化学能就储存在高能磷酸键中。 部分 ATP 酶是内在膜蛋白,可以锚定在生物膜上,并可以在膜上移动;这些 ATP 酶又被称为跨膜ATP 酶。 反应机制 ATP 酶与 ATP 水解反应耦合的转运是一个严格的化学反应,即每分子 ATP 水解能够使一定数量的溶液分子被转运。例如,对於钠钾 ATP 酶,每分子 ATP 水解能够使 3 个钠离子被运出细胞,同时 2 个钾离子被运入。 ATP 酶 跨膜 ATP 酶需要 ATP 水解所产生的能量,因为这些酶需要做功:它们逆著热力学上更容易发生的方向来进行物质运输,换句话说,以膜为参照,它们可以将物质从低浓度的一边运送到高浓度的一边。这一过程被称为主动运输。 作用机制 关于 ATP 酶催化 ADP 氧化磷酸化成 ATP 的机制,先后提出过几种假说 ATP 酶 1、化学偶联假说; 2、构象假说; 3、化学渗透假说。 目前流行的是化学渗透假说,由英国生物化学家 P.Mitchell 于 1961 年提出。该学说很好地说明线粒体内膜中电子传递、质子电化学梯度建立、ADP 磷酸化的关系,并具有大量的实验支持,得到公认并获得了 1978 年诺贝尔奖。[1] 化学渗透假说的基本设想是:当高能电子沿呼吸链传递时,释放出的能量使质子(H+)从线粒体内膜的基质侧泵至膜间隙;内膜形成电化学质子梯度。在该梯度中蕴藏了能量,这种能量经 ATP 合成酶催化驱使 ADP 和无机磷酸形成 ATP,即为氧化磷酸化过程。此假说依据线粒体的功能有四点具体的假设: 1、呼吸链各组成成分在线粒体内膜上有一定的位置。当电子从一种载体传递至另一种载体时,将质子泵出基质 2、线粒体 ATP 合成酶复合体...