什么是ATP合成酶(ATP Synthase)？

ATP合成酶是任何主要參與三磷酸腺苷（ATP）合成的酶或催化蛋白，生物系統中最重要的儲能單元之一。不同種類的ATP合成酶出現在不同類型的細胞和細胞器中，也存在于完全不同的生物體中。例如，在植物中，CF1FO-ATP合成酶存在于葉綠...

ATP合成酶是任何主要參與三磷酸腺苷（ATP）合成的酶或催化蛋白，生物系統中最重要的儲能單元之一。不同種類的ATP合成酶出現在不同類型的細胞和細胞器中，也存在于完全不同的生物體中。例如，在植物中，CF1FO-ATP合成酶存在于葉綠體的類囊體膜上，另一方面，在動物體內，F1FO-ATP合成酶存在于負責能量生產的細胞器線粒體中。盡管存在這些類型和位置上的差異，但在所有生物體中，這種酶的核心成分趨于相似。

通常包含在線粒體內。根據不同類型蛋白質的名稱，ATP合成酶有兩個主要的亞基，FO和F1。FO亞單位"O"而不是"零"是因為它與寡霉素結合，這對ATP合成的某些方面是必不可少的。ATP合成酶的這一部分嵌入在線粒體的膜中，而F1，簡單地說是"分數1"，位于線粒體的基質中。這些亞單位可能曾經是完全分離的蛋白質，具有，在進化史的過程中，被整合到一個在自然界中非常普遍的結構中。

一些ATP合成酶存在于細胞的線粒體中。ATP合成過程需要一些能量，而ATP合成酶則能滿足這一需要。FO亞單位利用質子梯度產生實際合成ATP所需的能量，這種能量發生在F1亞單位質子梯度是一種電化學梯度，它利用跨膜電荷差產生的勢能為各種生化過程提供燃料。有時，質子梯度實際上是最終目標；在這種情況下，ATP可能被消耗以提供所需的能量。ATP的結構和功能合酶在所有生物體中幾乎是一樣的。有時涉及不同的亞基，有時使用不同數量和排列的亞基，但在其核心，所涉及的蛋白質結構域和生化過程非常相似。這種相似性使ATP合成酶從進化的角度來看很有趣。事實上縱觀歷史，這種酶在大多數有機體中保存得如此完好，這意味著這種結構在進化史上很早就被開發出來了。生物學家認為，構成酶核心的兩個F亞單位最初起到的作用基本上是不相關的，但最終能夠結合在一起形成高效合酶。

紅光療法可激活ATP。