腺苷三磷酸（ATP）再生在体外生物合成途径中至关重要。目前，多数体系采用底物水平磷酸化再生ATP，易造成无机磷积累，抑制催化反应过程。ATP合酶是生物体内光合磷酸化和氧化磷酸化过程中的关键酶，可催化腺苷二磷酸（ADP）和无机磷合成ATP，高效且无副产物积累。从催化机制上看，ATP合酶催化ATP的合成主要依靠跨膜的质子梯度，而质子梯度的产生是较多电化学池的固有特点。因此，将ATP合酶催化ATP合成的生物模块和电催化的化学模块相结合，利于发挥各模块长处，实现电能驱动的ATP合成，形成与光合磷酸化和氧化磷酸化并列的第三种ATP合酶参与的磷酸化方式。
近期，中国科学院天津工业生物技术研究所研究员张玲玲带领的酶电催化研究团队，在电能驱动类囊体膜上的ATP合酶合成ATP方面取得进展。该工作提取了来源于菠菜Spinacia oleracea叶绿体基粒的类囊体组分。这一组分负载着叶绿体内大部分ATP合酶，其结构与脂质体囊状单层膜结构类似。通过一步形态转变反应，研究将基粒类囊体膜转变成平面类囊体膜，并将其负载于电化学池中常用的质子交换膜全氟磺酸隔膜上，赋予全氟磺酸隔膜额外的生物活性。研究将该生物活性膜组装在电解水体系中，通过平面类囊体膜的制备优化和电解条件优化，实现ATP合成与电化学反应的高效耦联。研究显示，在施加3 V电压下，120 min内产生8.39±1.37 μM ATP，ATP合成速率最高可达15 nmol cm-2h-1，法拉第效率为0.19%。
上述研究为基于ATP合酶的ATP再生课题提供了新的能量转化模式。
相关研究成果发表在《德国应用化学》上。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划、中国科学院战略性先导科技专项等的支持。
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基于ATP合酶的ATP电合成及ATP合成体系示意图
华南农业大学兽医学院药理团队曾振灵教授和陈建新研究员在国家自然科学基金创新群体项目、国家自然科学基金非洲猪 薛定谔提出生命以负熵为生。普里高津提出耗散结构理论，进一步阐释了能量在有序结构演化中的作用。生物组装体展现出这种能量耗散的特性。当前，科学家借助化学手段，构建了多种耗散组装体系，获得了瞬态结构和性质。而 日前，联合国教科文组织在其官网正式发布消息，启动新一轮创意城市网络申报工作。项目申报向所有联合国教科文组织会员国开放，报名截止时间为2025年1月31日。国内申报城市须于2024年12月31日前将相关材料提交中国联合 近日，教育部公布第二批国家市域产教联合体名单，分别是江苏太仓、浙江宁波、浙江义乌、广西南宁、四川宜宾、新疆昌吉等6个市（县）。 教育部为何新布局建设这6家市域产教联合体？联合体如何走 统筹推进科技教育与人文教育，有利于形成更高水平的人才培养体系，有利于全面提高学生综合素养 党的二十届三中全会明确提出“强化科技教育和人文教育协同”。这是深化教育综合改革的题中 中国教育报-中国教育新闻网北京11月1日讯（记者 欧媚）记者今天从全国人大常委会法制工作委员会发言人记者会上获悉，十四届全国人大常委会第十二次会议将于11月4日至8日在北京举行，将对学前教育法 。本文链接：电能驱动腺苷三磷酸合成研究获进展http://www.sushuapos.com/show-12-624-0.html
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