ATP酶(atpase)和atp合酶(atp synthase)的區別

關鍵區別–atp酶與atp合酶

三磷酸腺苷（ATP）是一種參與生物反應的複雜有機分子。它被稱為細胞內能量轉移的“貨幣分子單位”。它幾乎存在於所有生命形式中。在新陳代謝過程中，ATP要麼被消耗，要麼被生成。當ATP被消耗時，能量通過分別轉化為ADP（二磷酸腺苷）和AMP（一磷酸腺苷）來釋放。催化以下反應的酶稱為ATPase。

ATP→ADP+Pi+能量釋放

在其他包含外部能量的代謝反應中，ATP是由ADP和AMP產生的。催化下述反應的酶稱為ATP合成酶。

消耗ADP+Pi→ATP+能量

因此，ATP酶和ATP合成酶的關鍵區別在於，ATP酶是分解ATP分子的酶，而ATP合成酶參與ATP的生成。

什麼是ATP酶(atpase)？

ATP酶或腺苷酸焦磷酸酶（ATP水解酶）是將ATP分子分解為ADP和Pi（遊離磷酸離子）的酶。這種分解反應釋放出能量，供細胞內其他化學反應使用。atp酶是一類膜結合酶。它們由不同種類的成員組成，這些成員具有獨特的功能，如Na+/K+-ATP酶、質子ATP酶、V-ATP酶、氫鉀ATP酶、F-ATP酶和鈣ATP酶。這些酶是完整的跨膜蛋白。跨膜ATP酶通過消耗ATP分子使溶質逆著濃度梯度穿過生物膜。因此，ATPase酶家族成員的主要功能是通過生物膜移動細胞代謝物，輸出阻礙細胞正常功能的毒素、廢物和溶質。

一個非常重要的例子是鈉/鉀交換ATPase（Na+/K+-ATPase），它參與維持細胞膜電位。氫/鉀atp酶（H+/P+-ATPase）使胃酸化，又稱胃質子泵，其中一些atp酶起著協同轉運和泵的作用。主動轉運是指分子在膜上沿濃度梯度從低濃度區向高濃度區移動。二次活性輸運涉及電化學梯度。共轉運體用於分子的二次主動轉運。Na+/K+-ATPase是一種引起電荷淨流動的共轉運蛋白。

圖01：ATP酶（鈉鉀泵）

atpase分類

有不同的atp酶。它們在功能、結構和它們所輸送的離子上各不相同。atp酶的分類如下：，

F-ATP酶——在細菌質膜、線粒體和葉綠體中發現。F1段水溶性部分水解ATP。
V-ATP酶-它在真核液泡中發現。它催化ATP在溶酶體質子泵等細胞器中水解，從而運輸溶質。
A-ATPase-古宙有A-ATP酶。它們的功能就像F-ATP酶。
P-ATPase——在細菌、真菌、真核細胞膜和細胞器中發現。它作為離子轉運器在膜上起作用。
E-ATP酶——一種細胞表面酶，涉及水解NTP，包括胞外ATP。

什麼是atp合酶(atp synthase)？

這是產生ATP（能量儲存分子）的酶。催化ATP合成的整體反應如下：，

ADP+Pi+H+（輸出）⇌ATP+H20+H+（輸入）

圖02:ATP合酶

由於這個反應在能量上是不利的（ATP來自ADP），它發生在相反的方向。它在酶結構中有兩個主要區域。這是一個旋轉的馬達結構，可以產生ATP。它們是F1（分數1）區域和F0（分數零）區域。由於這種旋轉機制（分子機器），F0區域驅動f1區域的旋轉。F0區有C環和其他亞基，如a、b、d和F6。F1區有α、β、γ和δ亞基。F1和F0共同創造了質子跨膜運動的途徑。它們主要通過氧化磷酸化在電子傳遞鏈中產生更多的ATP分子。

ATP酶(atpase)和atp合酶(atp synthase)的共同點

兩者都調節細胞中ATP分子的數量。
兩者都是多亞基酶。
這兩個分子都可以通過膜來調節運動。
它們都是重分子量的酶。
這兩種酶在自然界都是蛋白質。

ATP酶(atpase)和atp合酶(atp synthase)的區別

ATP酶與ATP合酶
ATPase是分解ATP分子的酶。	ATP合成酶是參與ATP生成的酶。
反應
ATP酶催化能量上有利的反應（ATP到ADP）。	ATP合成酶催化能量不利反應（ADP到ATP）。
遊離磷酸鹽離子
ATPase產生遊離磷酸鹽離子。	ATP合成酶消耗遊離磷離子產生ATP。
ATP故障的電機轉子機構
ATP酶不顯示ATP分解的“馬達-轉子機制”。	ATP合成酶揭示了ATP產生的“運動轉子機制”。
反應類型
ATPase參與放熱反應。	ATP合成酶參與吸熱反應。

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

ATP的產生和水解過程幾乎存在於所有生命形式中。在新陳代謝反應中，它們要麼被消耗，要麼再生。當它們被消耗時，能量被釋放。腺苷二磷酸（ADP）和腺苷一磷酸（AMP）是在ATP分解過程中產生的。催化ATP分解反應的酶被稱為ATP酶。在其他代謝反應中，ATP是由ADP和AMP生成的。催化ATP產生反應的酶稱為ATP合成酶。這就是ATP酶和ATP合酶之間的區別。