ATP 합성 효소

그만큼 ATP 합성 효소 ATP의 합성을 촉매합니다. 소수성 및 친수성 구성 요소의 복합체입니다.

ATP Synthase는 무엇입니까?

ATP 합성 효소는 ATP 합성을위한 양성자 펌프 및 효소 역할을하는 막 관통 단백질입니다. 양성자 펌프로서 ATP를 사용하여 에너지를 생산하고 에너지를 사용하여 ATP를 만듭니다.

효소는 함께 그룹화되어 두 개의 복합체를 형성하는 8 ~ 20 개의 서브 유닛으로 구성됩니다. 하나의 복합체는 물에 불용성이며 막 내에 위치합니다. 이 복합체는 ATP를 소비하면서 양성자를 더 높은 에너지 수준으로 운반합니다. 멤브레인의 안쪽 가장자리에있는 효소의 수용성 부분은 양성자 구배를 사용하여 ADP에서 ATP 합성을 촉매합니다. 수 불용성 부분을 복합 Fo라고하고 수용성 부분을 복합 F1이라고합니다.

두 개의 하위 단위로 인해 이름은 ATP 합성 효소에도 사용됩니다. FoF1-ATPase 신청. ATP를 합성하는 다른 효소는 아직 인식되지 않았습니다. 이를 위해 소위 ATPase가 많이 있지만 모두 ATP 만 사용합니다. ATP 합성 효소는 ATP를 소비하고 합성 할 수있는 유일한 효소입니다.

기능 및 작업

ATP 합성 효소는 에너지 대사에 중요한 역할을합니다. 모든 에너지 소비 대사 과정은 ATP의 에너지 저장 기능에 의존합니다. 많은 대사 과정으로 인해 매일 80kg의 ATP가 인체에서 합성되고 즉시 다시 분해됩니다.

ATP는 에너지를 흡수하면서 인산염 잔류 물의 축적을 통해 ADP에서 생성됩니다. 이것은 인산염 잔류 물을 방출하여 에너지를 빠르게 포기하려는 전압 충전 분자를 생성합니다. 그러나 ATP에 의한 중간 에너지 저장이 없다면 더 이상 대사 과정이 일어나지 않을 것입니다.

ATP는 일반적으로 살아있는 유기체에 존재합니다. 이것은 식물, 곰팡이 및 박테리아뿐만 아니라 인간과 동물에도 적용됩니다. 그러나 모든 유기체에서 ATP 합성 효소는 또한 ATP의 형성을 보장합니다. 오랫동안 에너지 전달 메커니즘이 명확하지 않았습니다. 대부분의 과학자들은 에너지가 고 에너지 중간 화합물에서 비롯되고 ATP로 전달된다고 가정했습니다. 영국의 화학자 Peter D. Mitchell은 ATP가 양성자 구배 (PH 구배)에서 에너지를 가져 오며 ATP 합성 효소가 중요한 역할을한다고 가정 한 최초의 사람입니다. 이 논문은 나중에 확인되었습니다.

연구자들의 발견에 따르면 ATP 합성은 효소의 수용성 부분에서 일어난다. 양성자가 막 내 효소의 수 불용성 부분에서 분리되면 이온 상호 작용이 분리 중에 생성 된 음전하를 안정화 할 수 있습니다. 이를 위해서는 분자가 약간 비틀어지고 장력이 형성되어야합니다. ATP 합성 효소는 이제 에너지를 저장했습니다. 음전하가 양성자 화되면 분자는 인장 된 스프링처럼 뒤로 물러나 회전 운동을 효소의 외부 수용성 부분으로 전달합니다. 거기에서 에너지 전달은 ADP에서 인산염 잔류 물을 흡수하여 ATP가 생성됩니다. ATP는 기계적 장력이 높은 에너지가 풍부한 분자로 인산염 잔류 물을 방출하여 에너지를 방출합니다.

ATP 합성 효소는 호흡 사슬의 본질적인 부분이며 미토콘드리아에서 많이 발생합니다. ATP 합성 효소를 통해 유일한 ATP 생성 효소가 발견되었습니다. ATP가 없으면 유기체의 모든 에너지 프로세스가 정지됩니다. ATP 합성 효소의 발견으로 NADH 산화와 ATP 합성 사이의 오해 된 연결이 마침내 해결되었습니다.

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질병 및 질병

ATP 합성 효소와 관련하여 질병이 발생할 수도 있으며, 이는 주로 호흡기 계통의 장애로 나타납니다. 유기체의 에너지 생산은 미토콘드리아에서 발생합니다. 거기에서 지방산이나 포도당과 같이 에너지 함량이 높은 화합물은 구연산 회로를 통해 지속적으로 분해됩니다. 실존 적으로 중요한 단기 에너지 저장고로서 ATP는 지속적으로 형성되어야합니다.

ATP 합성이 방해되면 충분한 에너지가 방출되지 않을 수 있습니다. 엄청난 약점 및 피로와 같은 증상이 발생합니다. 근육과 신경계는 항상 영향을받습니다. 에너지 과정이 미토콘드리아에서 일어나기 때문에 이러한 질병은 미토콘드리아 병이라고도합니다.

미토콘드리아에 대한 오작동 또는 손상은 이러한 장애의 특징입니다. 그러나 미토콘드리아 질병의 원인은 다양합니다. 유전되고 후천적 인 형태의 질병이 있습니다. 유전되는 미토콘드리아 질병에서 효소의 돌연변이는 호흡 사슬에 존재합니다. 유전성 질환의 경우 미토콘드리아 DNA와 세포핵의 DNA 모두 돌연변이에 의해 변할 수 있습니다. 물론, 호흡 사슬에있는 많은 효소 중에서 ATP 합성 효소도 돌연변이를 일으킬 수 있습니다.

효소가 완전히 실패하면 유기체는 생존 할 수 없습니다. 제한된 기능으로 미토콘드리아 질병의 큰 그룹으로 분류 할 수 있습니다. 다양한 형태의 미토콘드리아 질병은 다양한 패턴의 증상을 유발합니다. 그러나 그들 모두는 공통적으로 신경근 장애를 가지고 있습니다. 이것은 신경계와 근육이 항상 낮은 에너지 공급의 영향을 받는다는 것을 의미합니다. 심혈 관계와 신장이 종종 손상됩니다.

에너지 공급이 중단되기 때문에 대부분의 질병은 빠르게 진행됩니다. 그러나 이것은 유전병이기 때문에 인과 적 치료법이 없습니다. 탄수화물과 지방의 형태로 에너지 섭취를 늘리고 에너지 소비를 제한하는 것이 중요합니다.