ATPaseとATP合成酵素の主な違いは、ATPaseはATPをADPと遊離リン酸基に分解する酵素であることです。
一方、ATP合成酵素は、ADPと遊離リン酸基を結合させてATPを合成する酵素です。
さらに、ATPaseはエネルギーを放出する脱リン酸化反応を触媒するが、ATP合成酵素はエネルギーを貯蔵するリン酸化反応を触媒する。
さらに、ほとんどのATPアーゼは膜貫通タンパク質として機能し、一次的な能動輸送機構によって膜を越えて分子を移動させる。
しかし、ATP合成酵素はミトコンドリアの内膜に存在し、酸化的リン酸化に関与している。
つまり、ATPaseとATP合成酵素は、ATPを代謝する上で相反する機能を持つ2つの酵素です。
重要なことは、ATPは細胞の主要なエネルギー通貨であるということである。
主な対象分野
- ATPアーゼとは
– 定義、出現頻度、重要性 - ATP合成酵素とは
– 定義、出現頻度、重要性 - ATPアーゼとATPシンターゼの共通点
– 共通点の概要 - ATPアーゼとATPシンターゼの違いとは？
– 主な違いの比較
キーワード
ATPase, ATP Synthase, Dephosphorylation, Oxidative Phosphorylation, Primary Active Transport 
ATPアーゼとは
ATPaseは、ATPの脱リン酸化を触媒する酵素の一種である。
したがって、ATPをADPと遊離リン酸イオンに分解する。
さらに、このATPの脱リン酸化反応によりエネルギーが放出され、別の生化学反応が促進される。
一般に、ATPアーゼ酵素の多くは膜タンパク質と結合しており、膜を隔てて分子を移動させる。
特に、ATPaseと結合したキャリアータンパク質は、一次的な能動輸送を行う。
さらに、上記のキャリアタンパク質は、細胞の代謝に必要な多くの重要な代謝物を輸入し、老廃物や毒素などを細胞の外に輸出している。
例えば、Na+/K+ ATPaseは、細胞膜の電位維持に重要なキャリアータンパク質です。
機能的には、加水分解されたATP1分子あたり、3個のナトリウムイオンを細胞外に輸送し、2個のカリウムイオンを細胞内に輸送する。
ATP合成酵素とは
ATP合成酵素は、細胞の重要なエネルギー貯蔵分子であるATPの合成を担う酵素です。
通常、ATPを合成する化学反応は以下のように示される。
ADP + Pi + 3H+out ⇌ ATP + H2O + 3H+in
さらに、細胞呼吸では、プロトンがミトコンドリア膜を通過する際に生じる電気化学的勾配を介して、酸化的リン酸化というプロセスでATPが合成される。
そのため、ATP合成酵素は主にミトコンドリア膜の内側に存在する。
また、光合成の際にも、光反応でチラコイド膜を通過するプロトン勾配によってATP合成が行われる。
：図2 ATP合成酵素
さらに、ATP合成酵素はF-ATPaseであり、ミトコンドリア、葉緑体、細菌の細胞膜に存在する。
これらは、対応する生体膜のプロトン勾配を利用して、ATPを合成する。
また、F-ATPaseにはFOとF1の2つのサブユニットがあり、回転モーター機構を持ち、ATPを生成することができる。
F-ATPaseは、4種類のATPaseのうち、回転型ATPaseの一種であり、他の3種類のATPaseのうち、F-ATPaseは、回転型ATPaseの一種である。
ここで、他の3種類のATPaseとは、P-ATPase、E-ATPase、AAAタンパク質のことである。
ATPアーゼとATPシンターゼの類似点
- ATPアーゼとATPシンターゼは、細胞の主要なエネルギー通貨であるATPの代謝に関与する2つの酵素です。
- ATPアーゼとATPシンターゼは、細胞の主要なエネルギー通貨であるATPの代謝に関与する2つの酵素であり、細胞の異なる生化学的プロセス間で細胞エネルギーを変換する役割を担っています。
- また、両酵素は、生体膜に固定された膜タンパク質です。
ATPアーゼとATPシンセターゼの違い
定義
ATPaseとは、ATPをADPと遊離リン酸イオンに分解する酵素の一種である。
一方、ATP合成酵素は、エネルギー貯蔵分子であるATPを合成する酵素のことで、ATP合成酵素は、エネルギー貯蔵分子であるATPを合成する酵素のことである。
タイプ
ATPアーゼには、ロータリーATPアーゼ、P-ATPアーゼ、E-ATPアーゼ、AAAタンパク質の4種類があります。
一方、ATP合成はF-ATPaseであり、これはロータリーATPaseの一種である。
機能
ATPaseはATPをADPとリン酸基に分解するが、ATP synthaseはATPを合成する。
