柳昭明，冯 红

(天津体育学院 天津300381)

ATP合酶的研究进展

柳昭明，冯 红*

(天津体育学院 天津300381)

ATP合酶又称F0F1-ATP酶，是一个多亚基复合体，广泛存在于生物界，包括细菌的质膜、线粒体内膜和类囊体膜，可以催化能源物质ATP的合成。这种酶在生物能学、生物化学、物理学和纳米学领域受到重要关注。ATP合酶主要由两部分组成：一是水溶性的蛋白复合体F1，另外一个是疏水部分F0，两者都是转动马达。其中F1亚基由核基因编码，F0亚基由线粒体ATP6和ATP8基因以及核基因共同编码。该酶利用线粒体内膜两侧质子梯度差形成的势能，通过结合改变机理旋转合成ATP，也可逆水解ATP形成梯度差，达到了很高的能量转化效率。研究其对于能量代谢具有重要价值，国内外学者一直在对其进行探索。综合国内外文献对ATP合酶的功能、结构、研究历史和影响因素进行了阐述。

ATP合酶 功能 结构 历史 影响因素

0 引 言

三磷酸腺苷(ATP)是细胞的能量货币。人体ATP含量通过水解与合成的动态平衡保持在50,g左右。人体1天基础代谢条件下产生50～75,kg ATP，用于各种耗能反应。在有氧情况下，ATP合成的主要途径是氧化磷酸化，而氧化磷酸化的末端反应是F0F1-ATP合酶催化的。

如图1所示，电子通过辅酶Q、细胞色素bc1复合体和细胞色素c从NADH脱氢酶转移到细胞色素c氧化酶。建立的质子梯度穿过线粒体内膜驱动ATP合酶里的质子流并伴随ATP合成。ATP合酶通过质子跨膜的电化学势催化二磷酸腺苷(ADP)和无机磷酸盐(Pi)合成ATP，也就是说，它将电化学势转化为化学形态。……