ATP酶，又稱為三磷酸腺苷酶，是一類能將三磷酸腺苷（ATP）催化水解為二磷酸腺苷（ADP）和磷酸根離子的酶，這是一個釋放能量的反應。在大多數情況下，能量可以通過傳遞而被用於驅動其他需要能量的化學反應。這一過程被所有已知的生命形式廣泛利用。
部分ATP酶是內在膜蛋白（Integral membrane protein），可以錨定在生物膜上，並可以在膜上移動；這些ATP酶又被稱為跨膜ATP酶。
功能
跨膜ATP酶可以為細胞輸入許多新陳代謝所需的物質並輸出毒物、代謝廢物以及其他可能阻礙細胞進程的物質。例如，鈉鉀ATP酶（又稱為鈉／鉀離子ATP酶）能夠調節細胞內鈉／鉀離子的濃度，從而保持細胞的靜息電位；氫鉀ATP酶（又稱為氫／鉀離子ATP酶或胃質子泵）可以使胃內保持酸化環境。
除了作為離子交換器，跨膜ATP酶還有其他類別，包括共轉運蛋白（co-transporter）和「泵」（也有部分「離子交換器」也被稱為「泵」）。這些跨膜ATP酶中，有一些可以造成膜內外電荷的流動，其他的則不行，因此又可以將這些轉運蛋白分為生電型（electrogenic）和非生電型。
反應機制
與ATP水解反應耦合的轉運是一個嚴格的化學反應，即每分子ATP水解能夠使一定數量的溶液分子被轉運。例如，對於鈉鉀ATP酶，每分子ATP水解能夠使3個鈉離子被運出細胞，同時2個鉀離子被運入。
跨膜ATP酶需要ATP水解所產生的能量，因為這些酶需要做功：它們逆着熱力學上更容易發生的方向來進行物質運輸，換句話說，以膜為參照，它們可以將物質從低濃度的一邊運送到高濃度的一邊。這一過程被稱為主動運輸。[1]
ATP合酶
三磷酸腺苷合酶是一類線粒體與葉綠體中的合成酶，它可以利用膜內外質子的濃度差作為能量源，將ADP與磷酸合成為ATP。ATP合酶這一作用正好與ATP酶相反。
同時，ATP合酶也可以催化逆反應，即ATP的水解。因此，從某種意義上來說，ATP合酶也是一類ATP酶。
相關人類基因
- 鈉／鉀離子轉運：ATP1A1, ATP1A2, ATP1A3, ATP1A4, ATP1B1, ATP1B2, ATP1B3, ATP1B4
- 鈣離子轉運：ATP2A1, ATP2A2, ATP2A3, ATP2B1, ATP2B2, ATP2B3, ATP2B4, ATP2C1
- 鎂離子轉運：ATP3
- 氫／鉀離子轉運：ATP4A, ATP4B
- 線粒體中的氫離子轉運：ATP5A1, ATP5B, ATP5C1, ATP5C2, ATP5D, ATP5E, ATP5F1, ATP5G1, ATP5G2, ATP5G3, ATP5H, ATP5I, ATP5J, ATP5J2, ATP5L, ATP5L2, ATP5O, ATP5S
- 溶酶體中的氫離子轉運：ATP6AP1, ATP6AP2, ATP6V1A, ATP6V1B1, ATP6V1B2, ATP6V1C1, ATP6V1C2, ATP6V1D, ATP6V1E1, ATP6V1E2, ATP6V1F, ATP6V1G1, ATP6V1G2, ATP6V1G3, ATP6V1H, ATP6V0A1, ATP6V0A2, ATP6V0A4, ATP6V0B, ATP6V0C, ATP6V0D1, ATP6V0D2, ATP6V0E
- 銅離子轉運：ATP7A, ATP7B
- I型，第8類：ATP8A1, ATP8B1, ATP8B2, ATP8B3, ATP8B4
- II型，第9類：ATP9A, ATP9B
- V型，第10類：ATP10A, ATP10B, ATP10D
- VI型，第11類：ATP11A, ATP11B, ATP11C
- 非胃中的氫／鉀離子轉運：ATP12A
- 第13類：ATP13A1, ATP13A2, ATP13A3, ATP13A4, ATP13A5
參見
- 三磷酸腺苷
- AAA蛋白
參考文獻
外部連結
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