我国学者通过人工叶绿体组装系统实现可控、高效ATP合成
光合磷酸化是自然界光合作用中最重要的环节之一，从根本上决定了光能到化学能的转变，也是高等植物生命活动中化学合成与能量转化的基础。三磷酸腺苷合成酶（ATP合酶）催化生成三磷酸腺苷(ATP)的效率是评价光合作用最重要的参数。近年来，借助天然ATP合酶的生物活性，构建能进行体外催化生成ATP的超分子组装体系，成为化学、材料与生物科学领域交叉研究的热点。人工组装的叶绿体结构用于体外高效光合磷酸化 在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下，化学所胶体、界面与化学热力学院重点实验室科研人员长期致力于活性生物分子马达ATP合酶的超分子组装研究，取得了系列原创成果。他们将生物分子马达ATP合酶和光系统II进行体外共组装，有效模拟了自然界中叶绿体的结构和进行光合作用时的功能（ACS Nano 2016, 10, 556； ACS Nano 2018, 12, 1455； Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 17......阅读全文
我国学者通过人工叶绿体组装系统实现可控、高效ATP合成
光合磷酸化是自然界光合作用中最重要的环节之一，从根本上决定了光能到化学能的转变，也是高等植物生命活动中化学合成与能量转化的基础。三磷酸腺苷合成酶（ATP合酶）催化生成三磷酸腺苷(ATP)的效率是评价光合作用最重要的参数。近年来，借助天然ATP合酶的生物活性，构建能进行体外催化生成ATP的超分子组
关于叶绿体ATP酶的介绍
催化在叶绿体中合成ATP的酶与线粒体中的ATP酶十分相似。叶绿体中ATP酶也像门把位于类囊膜外侧。存在于不垛叠的类囊膜中。ATP酶可分为CF1和CF0两部分。CF0插在膜中，起质子通道作用，CF1由α3、β3、γ、δ、ε亚基组成，α、β亚基有结合ADP的功能，γ亚基控制质子流动，δ亚基与CF0结
叶绿体ATP酶的组成和功能
催化在叶绿体中合成ATP的酶与线粒体中的ATP酶十分相似。叶绿体中ATP酶也像门把位于类囊膜外侧。存在于不垛叠的类囊膜中。ATP酶可分为CF1和CF0两部分。CF0插在膜中，起质子通道作用，CF1由α3、β3、γ、δ、ε亚基组成，α、β亚基有结合ADP的功能，γ亚基控制质子流动，δ亚基与CF0结合，
叶绿体ATP酶的组成和功能
催化在叶绿体中合成ATP的酶与线粒体中的ATP酶十分相似。叶绿体中ATP酶也像门把位于类囊膜外侧。存在于不垛叠的类囊膜中。ATP酶可分为CF1和CF0两部分。CF0插在膜中，起质子通道作用，CF1由α3、β3、γ、δ、ε亚基组成，α、β亚基有结合ADP的功能，γ亚基控制质子流动，δ亚基与CF0结合，
叶绿体ATP酶的组成和功能
催化在叶绿体中合成ATP的酶与线粒体中的ATP酶十分相似。叶绿体中ATP酶也像门把位于类囊膜外侧。存在于不垛叠的类囊膜中。ATP酶可分为CF1和CF0两部分。CF0插在膜中，起质子通道作用，CF1由α3、β3、γ、δ、ε亚基组成，α、β亚基有结合ADP的功能，γ亚基控制质子流动，δ亚基与CF0结合，
ATP合成酶的合成过程
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Fo的氢离子流推动下旋转，每分钟旋转100次，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Fo连接起来。作用之一就是将跨膜质子动力势能转换成力矩（torsion），推动“转子”旋转。
ATP合成酶的合成过程
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Fo的氢离子流推动下旋转，每分钟旋转100次，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Fo连接起来。作用之一就是将跨膜质子动力势能转换成力矩（torsion），推动“转子”旋转。
ATP合成酶的合成过程
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Fo的氢离子流推动下旋转，每分钟旋转100次，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Fo连接起来。作用之一就是将跨膜质子动力势能转换成力矩（torsion），推动“转子”旋转。
ATP合成酶的合成过程
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Fo的氢离子流推动下旋转，每分钟旋转100次，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Fo连接起来。作用之一就是将跨膜质子动力势能转换成力矩（torsion），推动“转子”旋转。
ATP合成的部位——ATP酶的相关介绍
质子反向转移和合成ATP是在ATP酶(腺苷三磷酸酶 adenosine triphosphatase，ATPase)上进行的。叶绿体内囊体膜上的ATP酶也称偶联因子(coupling factor)或CF1-CF0复合体。叶绿体的ATP酶与线粒体、细菌膜上的ATP酶结构十分相似，都由两个蛋白复合
ATP合成酶的合成过程介绍
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Fo的氢离子流推动下旋转，每分钟旋转100次，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Fo连接起来。作用之一就是将跨膜质子动力势能转换成力矩（torsion），推动“转子”旋
叶绿体ATP酶的催化作用过程
催化在叶绿体中合成ATP的酶与线粒体中的ATP酶十分相似。叶绿体中ATP酶也像门把位于类囊膜外侧。存在于不垛叠的类囊膜中。ATP酶可分为CF1和CF0两部分。CF0插在膜中，起质子通道作用，CF1由α3、β3、γ、δ、ε亚基组成，α、β亚基有结合ADP的功能，γ亚基控制质子流动，δ亚基与CF0结合，
什么是ATP合成酶？
ATP合成酶是一类线粒体与叶绿体中的合成酶，它广泛存在于线粒体、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。ATP合成酶可以在跨膜质子动力势的推动下，利用ADP和Pi催化合成生物体的能量“通货”——ATP。一般来说，机体所需的大多数ATP都是由ATP合酶产生的。据估计，人体每天进行
什么是ATP合成酶？
ATP合成酶，又称FoF₁-ATP酶在细胞内催化能源物质ATP的合成。在呼吸或光合作用过程中通过电子传递链释放的能量先转换为跨膜质子(H+)梯差，之后质子流顺质子梯差通过ATP合酶可以使ADP+Pi合成ATP。
ATP合成的结合转化机制
γ-亚基的转动引起β亚基的构象依紧绷(T)、松弛(L)和开放(O)的顺序变化，完成ADP和Pi的结合、 ATP的形成以及ATP的释放三个过程光合磷酸化的抑制剂叶绿体进行光合磷酸化，必须：(1)类囊体膜上进行电子传递；（2)类囊体膜内外有质子梯度；(3)有活性的ATP酶。破坏这三个条件之一的试剂都能使
ATP合成酶的功能介绍
ATP合成酶是一类线粒体与叶绿体中的合成酶，它广泛存在于线粒体、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。ATP合成酶可以在跨膜质子动力势的推动下，利用ADP和Pi催化合成生物体的能量“通货”——ATP。一般来说，机体所需的大多数ATP都是由ATP合酶产生的。据估计，人体每天进行
ATP合成酶的结构组成
ATP合酶主要由F₁(伸在膜外的水溶性部分) 和Fo(嵌入膜内)组成。不同物种来源的 ATP合酶含的亚基和数目不尽相同。以牛心线粒体 ATP合酶为例，它的F₁含有仅α3、β3、γ、δ、ε共9 个亚基，Fo含a、b2、C10共13个亚基，F₁与Fo之间有OSCP柄相连接，还有抑制蛋白。线粒体F₁Fo-
ATP合成酶的分布情况
ATP合酶（ATP synthase）广泛分布于线粒体内膜，叶绿体类囊体，异养菌和光合菌的质膜上，参与氧化磷酸化和光合磷酸化，在跨膜质子动力势的推动下合成ATP。分子结构由突出于膜外的F1亲水头部和嵌入膜内的Fo疏水尾部组成。
ATP合成酶的合成过程中的问题
(1)如何获得Fo的精细结构图像；(2)质子通道c环与蛋白a之间的相互作用机制；(3)质子流向与马达转向的对应切换机制；(4)“转子”γ轴的储能机制；(5)“定子”上的化学循环与“转子”的步进式转动之 问如何实现高效的力学化学耦合；(6)三个催化位点顺序可逆的构象变换：βo→←βL，βL→←βT和β
ATP合成酶的前景及展望
21世纪是纳米科技的世纪。高集成、智能化纳米器件的开发必将推动信息技术、生物技术、新材料技术、能源技术及环境技术等的高速发展。纳米技术是国际科技竞争的前沿，也是对未来社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域。人工纳米机器的构建与应用是此前沿领域国际上最具有挑战性的热点课题之一。21世纪也
ATP合成酶的基本信息
ATP合成酶，又称FoF₁-ATP酶在细胞内催化能源物质ATP的合成。在呼吸或光合作用过程中通过电子传递链释放的能量先转换为跨膜质子(H+)梯差，之后质子流顺质子梯差通过ATP合酶可以使ADP+Pi合成ATP。ATP合酶（ATP synthase）广泛分布于线粒体内膜，叶绿体类囊体，异养菌和光合菌的
ATP合成酶的前景及展望
21世纪是纳米科技的世纪。高集成、智能化纳米器件的开发必将推动信息技术、生物技术、新材料技术、能源技术及环境技术等的高速发展。纳米技术是国际科技竞争的前沿，也是对未来社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域。人工纳米机器的构建与应用是此前沿领域国际上最具有挑战性的热点课题之一。21世纪也
ATP合成酶的基本内容
ATP合成酶是一类线粒体与叶绿体中的合成酶，它广泛存在于线粒体、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。 ATP合成酶可以在跨膜质子动力势的推动下，利用ADP和Pi催化合成生物体的能量“通货”——ATP。一般来说，机体所需的大多数ATP都是由ATP合酶产生的。据估计，人体
关于ATP合成酶的组成介绍
ATP合酶主要由F₁(伸在膜外的水溶性部分) 和Fo(嵌入膜内)组成(图1)。不同物种来源的 ATP合酶含的亚基和数目不尽相同。以牛心线粒体 ATP合酶为例，它的F₁含有仅α3、β3、γ、δ、ε共9 个亚基，Fo含a、b2、C10共13个亚基，F₁与Fo之间有OSCP柄相连接，还有抑制蛋白。线粒
进行稳定光合作用时叶绿体中ADP和ATP相对含量
有可能是50％且处于动态平衡状态原因：因为我们知道一个ATP需要一个ADP和一个Pi，所以说消耗一个APT就有一个ADP和Pi生成。他们因该是处于动态的平衡状态。
概述ATP合成酶的前景及展望
21世纪是纳米科技的世纪。高集成、智能化纳米器件的开发必将推动信息技术、生物技术、新材料技术、能源技术及环境技术等的高速发展。纳米技术是国际科技竞争的前沿，也是对未来社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域。人工纳米机器的构建与应用是此前沿领域国际上最具有挑战性的热点课题之一。 2
ATP合成酶的功能和分布情况
ATP合成酶，又称FoF₁-ATP酶在细胞内催化能源物质ATP的合成。在呼吸或光合作用过程中通过电子传递链释放的能量先转换为跨膜质子(H+)梯差，之后质子流顺质子梯差通过ATP合酶可以使ADP+Pi合成ATP。ATP合酶（ATP synthase）广泛分布于线粒体内膜，叶绿体类囊体，异养菌和光合菌的
关于ATP合成酶面临的问题分析介绍
(1)如何获得Fo的精细结构图像； (2)质子通道c环与蛋白a之间的相互作用机制； (3)质子流向与马达转向的对应切换机制； (4)“转子”γ轴的储能机制； (5)“定子”上的化学循环与“转子”的步进式转动之 问如何实现高效的力学化学耦合； (6)三个催化位点顺序可逆的构象变换：βo→
关于ATP合成酶的基本信息介绍
ATP合成酶，又称FoF₁-ATP酶在细胞内催化能源物质ATP的合成。在呼吸或光合作用过程中通过电子传递链释放的能量先转换为跨膜质子(H+)梯差，之后质子流顺质子梯差通过ATP合酶可以使ADP+Pi合成ATP。 ATP合酶（ATP synthase）广泛分布于线粒体内膜，叶绿体类囊体，异养菌和
中科院张立新研究组PNAS发表新成果
植物通过光合作用利用光能将二氧化碳和水转化为有机物并释放出氧气。这一系列复杂的代谢反应组成，发生在叶绿体的类囊体膜上。类囊体膜上的叶绿体ATP合成酶负责催化光驱动的ATP合成，为光合作用中的碳固定提供能量。这种酶由不同来源的亚基组成，是细胞器发生和植物生存必不可少的多蛋白复合体， 中科院植物研