探究15 ATP合成酶和水解酶是不同的酶？-【探究教材】2022-2023学年高一生物教材疑点难点问题权威解读（人教版2019必修1）

补充说明15：5.2 ATP合成酶和水解酶是不同的酶？ 新教材•人教版•必修一 一.ATP合成酶和水解酶是不同的酶？ 关于ATP的知识，经常会碰到试题认为ATP合成酶是催化ATP的合成，ATP水解酶是催化ATP的水解，它们是不同的酶。以前的复习用书还要求写反应式酶1和酶2，强调他们是不可逆反应，理由之一是酶不同。另外，还有场所和能量方面不同。 问题：ATP合成酶和水解酶是不是同一种酶？ 1.1997年诺贝尔化学奖 1997年，诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗·博耶（Paul D. Boyer）和英国的约翰·沃克，以表彰他们在研究三磷酸腺苷如何利用能量进行自身再生方面取得的成就。 ATP是生命活动的能量“货币”，它主要通过“印钞机”ATP合酶催化而成。ATP合酶广泛存在于真核生物中的线粒体、叶绿体以及一些细菌的膜上。Boyer曾经说过：“所有的酶都很美妙，但ATP合酶是其中最绚烂和最重要的一种”。 Paul D. Boyer对ATP合酶领域的最大贡献就是先后提出了“构象变化假说”和“旋转催化假说”。Boyer认为氧化磷酸化释放的能量可能是通过ATP合酶的催化亚基的构象变化才导致ATP的合成，并于1974年前后年首次提出了该理论，此后又在该理论的基础之上进一步扩充提出了旋转催化模型。 一.ATP合成酶和水解酶是不同的酶？ ATP合酶模型 2.ATP合酶及作用机理 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b等几个小亚基组成的颈部结构连接起来。连接F1和F0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”以及δ和b等亚基组成的“定子”。 一.ATP合成酶和水解酶是不同的酶？ 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。 2.ATP合酶及作用机理 作用机理有多种假设，如化学偶联假说；构象假说；化学渗透假说。 一.ATP合成酶和水解酶是不同的酶？ 另外，有科学家新建立的模型——A