ATP酶(atpase)和atp合酶(atp synthase)的区别

关键区别–atp酶与atp合酶

三磷酸腺苷（ATP）是一种参与生物反应的复杂有机分子。它被称为细胞内能量转移的“货币分子单位”。它几乎存在于所有生命形式中。在新陈代谢过程中，ATP要么被消耗，要么被生成。当ATP被消耗时，能量通过分别转化为ADP（二磷酸腺苷）和AMP（一磷酸腺苷）来释放。催化以下反应的酶称为ATPase。

ATP→ADP+Pi+能量释放

在其他包含外部能量的代谢反应中，ATP是由ADP和AMP产生的。催化下述反应的酶称为ATP合成酶。

消耗ADP+Pi→ATP+能量

因此，ATP酶和ATP合成酶的关键区别在于，ATP酶是分解ATP分子的酶，而ATP合成酶参与ATP的生成。

什么是ATP酶(atpase)？

ATP酶或腺苷酸焦磷酸酶（ATP水解酶）是将ATP分子分解为ADP和Pi（游离磷酸离子）的酶。这种分解反应释放出能量，供细胞内其他化学反应使用。atp酶是一类膜结合酶。它们由不同种类的成员组成，这些成员具有独特的功能，如Na+/K+-ATP酶、质子ATP酶、V-ATP酶、氢钾ATP酶、F-ATP酶和钙ATP酶。这些酶是完整的跨膜蛋白。跨膜ATP酶通过消耗ATP分子使溶质逆着浓度梯度穿过生物膜。因此，ATPase酶家族成员的主要功能是通过生物膜移动细胞代谢物，输出阻碍细胞正常功能的毒素、废物和溶质。

一个非常重要的例子是钠/钾交换ATPase（Na+/K+-ATPase），它参与维持细胞膜电位。氢/钾atp酶（H+/P+-ATPase）使胃酸化，又称胃质子泵，其中一些atp酶起着协同转运和泵的作用。主动转运是指分子在膜上沿浓度梯度从低浓度区向高浓度区移动。二次活性输运涉及电化学梯度。共转运体用于分子的二次主动转运。Na+/K+-ATPase是一种引起电荷净流动的共转运蛋白。

图01：ATP酶（钠钾泵）

atpase分类

有不同的atp酶。它们在功能、结构和它们所输送的离子上各不相同。atp酶的分类如下：，

F-ATP酶——在细菌质膜、线粒体和叶绿体中发现。F1段水溶性部分水解ATP。
V-ATP酶-它在真核液泡中发现。它催化ATP在溶酶体质子泵等细胞器中水解，从而运输溶质。
A-ATPase-古宙有A-ATP酶。它们的功能就像F-ATP酶。
P-ATPase——在细菌、真菌、真核细胞膜和细胞器中发现。它作为离子转运器在膜上起作用。
E-ATP酶——一种细胞表面酶，涉及水解NTP，包括胞外ATP。

什么是atp合酶(atp synthase)？

这是产生ATP（能量储存分子）的酶。催化ATP合成的整体反应如下：，

ADP+Pi+H+（输出）⇌ATP+H20+H+（输入）

图02:ATP合酶

由于这个反应在能量上是不利的（ATP来自ADP），它发生在相反的方向。它在酶结构中有两个主要区域。这是一个旋转的马达结构，可以产生ATP。它们是F1（分数1）区域和F0（分数零）区域。由于这种旋转机制（分子机器），F0区域驱动f1区域的旋转。F0区有C环和其他亚基，如a、b、d和F6。F1区有α、β、γ和δ亚基。F1和F0共同创造了质子跨膜运动的途径。它们主要通过氧化磷酸化在电子传递链中产生更多的ATP分子。

ATP酶(atpase)和atp合酶(atp synthase)的共同点

两者都调节细胞中ATP分子的数量。
两者都是多亚基酶。
这两个分子都可以通过膜来调节运动。
它们都是重分子量的酶。
这两种酶在自然界都是蛋白质。

ATP酶(atpase)和atp合酶(atp synthase)的区别

ATP酶与ATP合酶
ATPase是分解ATP分子的酶。	ATP合成酶是参与ATP生成的酶。
反应
ATP酶催化能量上有利的反应（ATP到ADP）。	ATP合成酶催化能量不利反应（ADP到ATP）。
游离磷酸盐离子
ATPase产生游离磷酸盐离子。	ATP合成酶消耗游离磷离子产生ATP。
ATP故障的电机转子机构
ATP酶不显示ATP分解的“马达-转子机制”。	ATP合成酶揭示了ATP产生的“运动转子机制”。
反应类型
ATPase参与放热反应。	ATP合成酶参与吸热反应。

总结 - ATP酶(atpase) vs. atp合酶(atp synthase)

ATP的产生和水解过程几乎存在于所有生命形式中。在新陈代谢反应中，它们要么被消耗，要么再生。当它们被消耗时，能量被释放。腺苷二磷酸（ADP）和腺苷一磷酸（AMP）是在ATP分解过程中产生的。催化ATP分解反应的酶被称为ATP酶。在其他代谢反应中，ATP是由ADP和AMP生成的。催化ATP产生反应的酶称为ATP合成酶。这就是ATP酶和ATP合酶之间的区别。