质子泵指能逆浓度梯度转运氢离子通过膜的膜整合糖蛋白。质子泵的驱动依赖于ATP水解释放的能量,质子泵在泵出氢离子时造成膜两侧的pH梯度和电位梯度。质子泵有三类:P-type、V-type、F-type。
P-type
载体蛋白利用ATP使自身磷酸化(phosphorylation),发生构象的改变来转移
质子或其它离子,如植物细胞膜上的H+泵,动物细胞的Na+-K+泵,Ca2+离子泵,H+-K+ATP酶(位于胃表皮细胞,分泌胃酸)。
V-type
位于小泡(vacuole)的膜上,由许多亚基构成,水解ATP产生能量,但不发生自磷酸化,位于溶酶体膜,动物细胞的内吞体,高尔基体的囊泡膜,植物液泡膜上。
F-type
是由许多亚基构成的管状结构,H+沿浓度梯度运动,所释放的能量与ATP合成耦联起来,所以也叫ATP合酶(ATPsynthase),F是氧化磷酸化或光合磷酸化偶联因子(factor)的缩写。F型质子泵位于细菌质膜,线粒体内膜和叶绿体的类囊体膜上,其详细结构将在线粒体与叶绿体一章讲解。F型质子泵不仅可以利用质子动力势将ADP转化成ATP,也可以利用水解ATP释放的能量转移质子。
P型质子泵:
存在生物:真核生物的细胞膜
特点:转运H+过程涉及磷酸化和去磷酸化
V型质子泵:
存在生物:动物细胞溶酶体膜和植物细胞液胞膜
特点:转运H+过程不形成磷酸化中间体)
共同的功能:保持细胞质基质内中性PH和细胞器内的酸性PH