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功能

鈉鉀ATP酶的功能圖示

跨膜ATP酶可以為細胞輸入許多新陳代謝所需的物質(zhì)并輸出毒物、代謝廢物以及其他可能阻礙細胞進程的物質(zhì)。例如，鈉鉀ATP酶（又稱為鈉／鉀離子ATP酶）能夠調(diào)節(jié)細胞內(nèi)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(zhì)子泵）可以使胃內(nèi)保持酸化環(huán)境。

除了作為離子交換器，跨膜ATP酶還有其他類別，包括共轉(zhuǎn)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(nèi)外電荷的流動，其他的則不行，因此又可以將這些轉(zhuǎn)運蛋白分為生電型（electrogenic）和非生電型。

反應(yīng)機制

與ATP水解反應(yīng)耦合的轉(zhuǎn)運是一個嚴格的化學反應(yīng)，即每分子ATP水解能夠使一定數(shù)量的溶液分子被轉(zhuǎn)運。例如，對于鈉鉀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(chǎn)生的能量，因為這些酶需要做功：它們逆著熱力學上更容易發(fā)生的方向來進行物質(zhì)運輸，換句話說，以膜為參照，它們可以將物質(zhì)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。

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(nèi)外質(zhì)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(yīng)，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(guān)人類基因

鈉／鉀離子轉(zhuǎn)運： ATP1A1 , ATP1A2 , ATP1A3 , ATP1A4 , ATP1B1 , ATP1B2 , ATP1B3 , ATP1B4

鈣離子轉(zhuǎn)運： ATP2A1 , ATP2A2 , ATP2A3 , ATP2B1 , ATP2B2 , ATP2B3 , ATP2B4 , ATP2C1

鎂離子轉(zhuǎn)運： ATP3

氫／鉀離子轉(zhuǎn)運： ATP4A , ATP4B

線粒體中的氫離子轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)運： ATP12A

第13類： ATP13A1 , ATP13A2 , ATP13A3 , ATP13A4 , ATP13A5

參見

三磷酸腺苷

AAA蛋白

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