ATP 合酶:纳米旋转机器

以真实酵母分子结构为基础,揭开转子、调节氢离子梯度,观察中央轴如何带动三个催化位点合成 ATP。

分子机器 / 01

生命里的旋转机器。

从一股离子流,到一份可用的能量。

线粒体基质 · H⁺ 较少
膜间隙 · H⁺ 较多
5 nm
酵母结构 · RCSB 6CP6拖动旋转 · 滚轮 / 双指缩放

正在装配分子结构…

真实结构坐标 · 放慢的工作原理示意
结构依据与示意说明

分子轮廓由酵母 ATP 合酶 6CP6 的 Cα 主链坐标生成,保留 27 条链的相对位置;不是逐原子的分子表面。原始研究中的结构被限制在一个构象,这里的转动、催化位点开合、膜和粒子路径为教学动画,不能当作实测动态。

本例为 c₁₀ 转子环,完整一圈理想耦合 10 个氢离子与 3 个 ATP。梯度百分比只表示演示驱动力,动画速度经过放慢;未计算其他线粒体运输成本,也未模拟 ATP 水解驱动的反向运转。ATP 合成使用 ADP 与无机磷酸。

RCSB PDB · 6CP6 · Srivastava et al. · Science (2018) · PDB-101 · ATP Synthase · RCSB · Data use (CC0)