【正确答案】ATP合酶位于基质片层和基粒片层的非堆叠区,是由多条肽链组成的酶复合体,功能为合成ATP。因为它将ATP的合成与电子传递和H+跨膜转运耦联起来,故又称为耦联因子复合物。它包括两个主要部分:一是嵌于膜内的亲脂性部分,从类囊体腔侧穿过类囊体膜到达基质,称为耦联因子基部(CF0);二是暴露于膜表面的亲水性部分,称为耦联因子(CF1),伸入基质。类囊体腔中的H+可以经由CF0形成的孔道穿过类囊体膜,并从CF1排出。ATP由CF1催化合成。
耦联因子含有5种亚单位,依这5种亚单位在SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率增加的顺序,分别命名为α、β、γ、δ和ε亚单位,各亚单位的准量是α3、β3、γ1、δ1、ε1。α亚基与β亚基交替排列组成六角形的“头部”,γ亚基位于六角形的中央空隙,δ亚基位于“柄部”,ε亚基和γ亚基与CF0结合。α亚基有结合核苷酸的部位,在进行催化时可能发生构象变化;β亚基是合成和水解ATP分子的催化位置;γ亚基控制CF1转动和质子流;δ亚基可能与CF0的结合有关;ε亚基似乎能抑制CF1-CF0复合体在暗中的活性,防止ATP的水解。δ和ε亚基还有阻塞经CF0的质子泄漏的作用。
CF0含有4种亚单位,依次称为亚单位Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ,Ⅰ:Ⅱ:Ⅲ:Ⅳ=1:1:12:1。Ⅰ亚基和Ⅱ亚基组成柄,Ⅲ亚基形成质子通道,Ⅳ亚基的功能可能与建立质子转移通道或与结合CF1有关。当类囊体膜失去CF1后,就失去磷酸化功能,如果重新加进CF1即可以恢复磷酸化功能,失去了CF1的类囊体膜会泄漏质子。但是一旦将CF1加回到膜上或是加进CF0的抑制剂后,质子泄漏就停止了。这表明CF0是质子的“通道”,供应质子给CF1去合成ATP。
【答案解析】