1. Protonmotivkraften:
* ATP -syntas sitter i det inre mitokondriella membranet i eukaryota celler (eller cellmembranet i prokaryoter).
* Detta membran separerar två fack:den mitokondriella matrisen (eller cytoplasma i prokaryoter) och intermembranutrymmet (eller periplasmen i prokaryoter).
* Under cellulär andning (eller fotosyntes i växter), en protongradient är etablerat över detta membran. Detta innebär att det finns en högre koncentration av protoner (H+) i intermembranutrymmet jämfört med matrisen. Denna skillnad i koncentration kallas protonmotivkraften .
2. Rotationsmotorn:
* ATP -syntas fungerar som en roterande motor och använder protonmotivkraften för att generera ATP.
* Protoner flyter ner sin koncentrationsgradient och passerar genom en kanal i ATP -syntas som kallas F0 -enheten . Detta flöde orsakar en roterande komponent (F1 -enhet) inom enzymet.
* Rotationen av F1 -enheten driver syntesen av ATP från ADP och oorganiskt fosfat (PI).
3. ATP -produktionen:
* F1 -enheten har bindningsställen för ADP och PI.
* När F1 -enheten roterar, förenar den dessa molekyler och underlättar bildningen av ATP.
* Denna process är mycket effektiv, med en enda proton som pumpar ungefär tre ATP -molekyler.
I huvudsak fungerar ATP -syntas som en molekylmaskin som utnyttjar energin lagrad i protongradienten för att skapa ATP. Denna process är avgörande för att driva cellulära funktioner som proteinsyntes, muskelkontraktion och aktiv transport.
