ATP合成酵素
F1 部位はATPの反応に寄与しており、それは以下の式で表される。
ATP ↽ − − ⇀ {\displaystyle {\ce {<=>}}} ADP+Pi(リン酸)
F1 部位ではATPの合成および消費を両方向触媒することが可能である。
一方、Fo部位はプロトンを透過させる機能があり、以下の式で表される。
H + in ↽ − − ⇀ H + out {\displaystyle {\ce {H^+in\ <=> H^+out}}}
プロトン電気化学的ポテンシャルを用いたATP合成の反応は以下の収支式で表される。
ADP + Pi + 3 H + out ⟶ ATP + 3 H + in {\displaystyle {\ce {ADP\ + Pi\ + 3 H^+out -> ATP\ + 3H^+in}}}
プロトンが3分子通過するごとに、1分子のATPの合成が行われる。この反応は逆反応も可能であり、ATPの分解エネルギー(アデノシン三リン酸の項を参照)を用いて、H を膜外に能動輸送することも可能である。
ATP合成酵素は真核生物はミトコンドリア内膜、原核生物は細胞膜にそれぞれ位置している。呼吸鎖複合体の近傍に位置していると考えられている。電子顕微鏡を用いると生体膜の内側(細胞内側)にキノコ状の構造体が確認できるが、この構造体がATP合成酵素である。