这个大分子蛋白复合体利用电子梯度和相关的膜电势来合成ATP，它也可以逆过程并且水解ATP来产生一个电子梯度。这个酶在不同功能状态下的结构现在正在快速的阐明。目前正在形成的观点认为,这个酶是由两个旋转的发电子F1F0来构成。F1发电子接触性活动类似于一个内部的转轴的活动，而F0的发电子正好是连接电子在F0的转轴上。尽管这两个发电子各自独立的工作，他们必须相互联系并且互换能量。
结合变化机制假说是怎样解释ATP合成酶的作用机制？
ATP合成酶的作用机制：
ATP合酶包含两部分：F1头部和F0基部。F1头部含有催化位点，F0基部形成一个通道，质子由
此通道从膜间隙转运到基质中。ATP酶利用质子动力势，产生构象的改变，改变与底物的亲和力，
催化ADP与Pi形成。F1具有三个催化位点，但在特定的时间，三个催化位点的构象不同、因而与核
苷酸的亲和力不同。在L构象，ADP、Pi与酶疏松结合在一起；在T构象底物（ADP、Pi）与酶紧密
结合在一起，在这种情况下可将两者加合在一起；在O构象ATP与酶的亲和力很低，被释放出去。质
子通过F0时，引起c亚基构成的环旋转，从而带动γ亚基旋转，由于γ亚基的端部是高度不对称的，它
的旋转引起β亚基3个催化位点构象的周期性变化（L、T、O），不断将ADP和Pi加合在一起，形成
ATP
ATP合酶简介
目录 1 拼音 2 注解 1 拼音
ATP hé méi
2 注解
ATP合酶广泛存在于线粒体、叶绿体、原核藻、异养菌和光合细菌中，是生物体能量代谢的关键酶。该酶分别位于类囊体膜、质膜或线粒体内膜上，参与氧化磷酸化与光合磷酸化反应，在跨膜质子动力势的推动下催化合成生物体的能量“通货”——ATP。ATP合酶的F0部分比鞭毛的动力结构的直径将近小一半。鞭毛的运动要经过几百个步骤，而ATP合酶的运动只需要几步。
不同来源的ATP合酶基本上有相同的亚基组成和结构，由突出于膜外的F1和嵌于膜内的F0两部分组成(在叶绿体内分别叫做CF1和CF0)。F1部分由5种亚基组成，分别是α、β、γ、δ和ε亚基［动物线粒体F1还有寡霉素敏感蛋白(OSCP)亚基和抑制蛋白］。F1有6个核苷酸结合位点，其中3个为催化位点，催化ATP的合成或水解。F0嵌合在膜上，是一个疏水蛋白复合体，形成一个跨膜质子通道。在细菌中，F0由a、b和c 3种亚基组成，蓝绿藻中为a、b、b'和c亚基，在叶绿体内与之相对应的是Ⅳ、Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ4种亚基，线粒体ATP合酶的F0更为复杂。原核生物及叶绿体F1各亚基的准量关系为α3β3γδε，总分子量约400±24kD。F0各亚基的准量关系只有细菌的被确切定为ab2c10～12,推测叶绿体F0各亚基最小准量关系为Ⅳ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ12，总分子量约为160 kD。
F1是酶的膜外部分，3个α亚基与3个β亚基交替排列，形成一个对称的橘瓣状结构。F0嵌在膜上，a亚基和b亚基二聚体排列在12个c亚基形成的环的外侧。膜内和膜外的两部分由γ、ε、δ和b2等几个小亚基组成的颈部结构连接起来。连接F0和F1的颈部结构可以分为两部分：γ和ε亚基组成的位于酶的中央部位的“转子(rotor)”以及δ和b2等亚基组成的“定子(stator)”。在合成或水解ATP的过程中，γ和ε亚基在通过F0的质子流的推动下旋转，依次与3个β亚基作用，调节β亚基上催化位点的构象变化；“定子”δ和b亚基比位于酶中央的颈部结构细得多，在一侧将α3β3与F0连接起来。
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ATP合成机制：http://www.xauat.edu.cn/ex/tsinghua/software/07/10/002/01/00001/bjjc/bjjc_11/3_3.htm
http://www.cella.cn/book/07/01.htm
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与紧密型β亚基结合后的ADP和Pi如何合成ATP？从能量守恒来说，这是否需要吸收能量？
楼主，你思考的可真仔细。
ATP合酶，是利用质子动力势合成ATP。质子沿电化学梯度穿过内膜上的ATP酶复合物流回基质，使ATP酶的构象发生改变，将ADP和Pi合成ATP。
消耗的是质子动力势，是一种势能，不是化学能。能量来自于线粒体内膜两侧的质子动力势（pH梯度和电位梯度）。
ATP合成酶的作用机制是什么?
F1和Fo通过“转子”和“定子”连接在一起，在合成水解ATP过程中，“转子”在通过F0的氢离子流推动下旋转，依次与三个β亚基作用，调节β亚基催化位点的构象变化；“定子”在一侧将α3,β3与F0连接起来。作用之一就是将跨膜质子动力势能转换成力矩，推动“转子”旋转。
在跨膜质子动力势的推动下合成ATP。
ATP在ATP合成酶上合成过程中能量的转换方式？
氧化磷酸化ATP合成酶的结构 其质子通道和转动轴显示为蓝色 合成酶亚基显示为红色 固定亚基显示为黄色 氧化磷酸化中 通过如柠檬酸循环等代谢途径 电子从被消化吸收的食物分子转移到氧气上 并将产生的能量以ATP的方式储存起来 在真核生物中 这一过程是由位于线粒体膜上的一系列膜蛋白来完成的 被称为电子传递链 而在原核生物中 对应的蛋白质则位于细胞内膜上【这些蛋白质利用从电子还原性分子（如NADH）传递到氧气的反应所产生的能量将质子进行跨膜运输 将质子泵出线粒体的结果就会在线粒体膜的两边产生质子的浓度差 从而在膜的两边形成一个电化学梯度 通过电化学梯度所产生的驱动力使得质子通过线粒体膜上的ATP合成酶重新进入线粒体 这样的一个质子流会促使ATP合成酶的stalk亚基发生转动 并进一步带动合成酶结构域上的活性位点发生形变并将腺苷二磷酸（ADP）磷酸化 最终产生ATP
来自无机物的能量化能无机营养是一种发现于一些原核生物中的代谢类型 这些原核生物通过氧化无机物来获得能量 它们能够利用氢气 还原性的含硫化合物（如硫化物 硫化氢和硫代硫酸盐）二价铁化合物【或氨【作为还原能的来源 这些还原性物质氧化过程的电子受体常常为氧气或亚硝酸盐 这些进程对于整体的生物地质化学循环 如乙酸生成作用（acetogenesis）以及硝化和反硝化作用都很重要 并且对土壤的肥沃十分关键
来自光的能量太阳光中的能量可以被植物 蓝藻 紫细菌 绿菌和一些原生生物所捕获 这一获取光能的进程常常与二氧化碳转化为有机物（即 碳固定）相偶联 成为光合作用的一部分 光能获取和碳固定系统在原核生物中却能够分开运行的 因为紫细菌和绿菌无论在碳固定或是在有机物酵解之时 都可以利用阳光作为能量来源
捕获太阳能的过程与氧化磷酸化在本质上是相似的 因为两者都包括了能量以质子浓度梯度形式存在以及这种浓度差所驱动的ATP合成【用于驱动电子传递链的电子是来自于被称为光合反应中心的捕光蛋白 根据所含的光合色素类型的不同 可以将反应中心体分为两类 去镁叶绿素-醌型和铁-硫型 大多数的光合细菌只含有一类反应中心体 而植物和蓝藻则含有两类
此外 光系统是在光合作用中发挥主要作用的蛋白质复合物 包括光系统l和ll 在植物中 光系统ll可以利用光能从水中获得电子 并释放出氧气 电子随后流入细听色素b6f复合物 该复合物用能量将质子泵出类囊体（位于叶绿体中）膜 被泵出的质子又通过膜回到类囊体内 从而驱动ATP的合成（类似于氧化磷酸化中的ATP的合成）当电子继续流过光系统l时 它们可以被用于还原辅酶NADP+、用于卡尔文循环或回收后用于合成更多的
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