ATP合酶

ATP合酶（ATP synthase）是大多數能量轉換系統中的關鍵酶，專責將化學滲透梯度轉化為腺苷三磷酸（ATP）。

在真核細胞中，它主要分布於粒線體內膜以及葉綠體類囊體膜；在原核生物如好氧菌的細胞膜上亦可見其蹤跡。

該酶結構分為F0與F1兩大部分。F0嵌於膜中，形成質子通道，讓帶正電的氫離子從膜的外部流向內部；F1則懸浮在基質側，具備催化活性，可逆地將ADP與無機磷酸結合產生ATP，或在水解過程中釋放能量。此後，兩者透過旋轉桿（γ subunit）耦合，驅動ATP的合成，這被譽為自然界最小的分子馬達之一。

在氧化磷酸化或光合作用過程中，質子梯度的形成依賴於電子傳遞鏈的能量抽取，而 ATP 合酶正是將這部分能量轉換成可被細胞直接使用的高能磷酸鍵的最終執行者。因此，ATP 合酶不僅是能量代謝的中心樞紐，也是研究藥物與疾病（如線粒體功能障礙）的重要標的。