Омега 3-ыг аль үйлдвэрүүд хэрэглэдэг вэ. Омега-3 ханаагүй тосны хүчлүүд зүрхний титэм судасны өвчлөлийг бууруулахад нөлөөлдөг тухай таамаглал

Үүнийг диссимиляци гэдэг. Энэ нь тодорхой хэмжээний энерги ялгардаг органик нэгдлүүдийн цуглуулга юм.

Дисимиляци нь амьд организмын төрлөөс хамааран хоёр, гурван үе шаттайгаар явагддаг. Тиймээс аэробын хувьд энэ нь бэлтгэл, хүчилтөрөгчгүй, хүчилтөрөгчийн үе шатуудаас бүрдэнэ. Анаэробуудад (аноксик орчинд ажиллах чадвартай организмууд) диссимиляци нь сүүлчийн алхамыг шаарддаггүй.

Аэроб дахь энергийн солилцооны эцсийн шат нь бүрэн исэлдэлтээр төгсдөг. Энэ тохиолдолд глюкозын молекулын задрал нь энерги үүсэх үед тохиолддог бөгөөд энэ нь хэсэгчлэн ATP үүсэхэд хүргэдэг.

ATP-ийн нийлэгжилт нь ADP-д органик бус фосфат нэмэгдэхэд фосфоржих процесс явагддаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Үүний зэрэгцээ энэ нь ATP синтазын оролцоотойгоор митохондрид нийлэгждэг.

Энэ энергийн нэгдэл үүсэх үед ямар урвал явагддаг вэ?

Аденозин дифосфат ба фосфат нь нийлж ATP үүсгэдэг бөгөөд үүсэхэд 30.6 кЖ / моль зарцуулдаг. Аденозин трифосфат, учир нь түүний ихээхэн хэсэг нь ATP-ийн өндөр энергийн бондын гидролизийн явцад ялгардаг.

ATP-ийн нийлэгжилтийг хариуцдаг молекулын машин нь тусгай синтаз юм. Энэ нь хоёр хэсгээс бүрдэнэ. Тэдний нэг нь мембранд байрладаг бөгөөд протонууд митохондрид ордог суваг юм. Энэ нь F1 гэж нэрлэгддэг ATP-ийн өөр нэг бүтцийн хэсэгт баригдсан энергийг ялгаруулдаг. Энэ нь статор ба роторыг агуулдаг. Мембран дахь статор нь тогтмол бөгөөд дельта мужаас гадна ATP-ийн химийн нийлэгжилтийг хариуцдаг альфа ба бета дэд хэсгүүдээс бүрдэнэ. Ротор нь гамма болон эпсилон дэд хэсгүүдийг агуулдаг. Энэ хэсэг нь протоны энергийг ашиглан эргэдэг. Энэхүү синтаза нь гаднах мембраны протонууд митохондрийн дунд хэсэгт чиглэсэн байвал ATP-ийн нийлэгжилтийг баталгаажуулдаг.

Эс нь орон зайн захиалгаар тодорхойлогддог гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Бодисын химийн харилцан үйлчлэлийн бүтээгдэхүүн нь тэгш хэмт бус байдлаар тархдаг (эерэг цэнэглэгдсэн ионууд нэг чиглэлд, сөрөг цэнэгтэй хэсгүүд нь нөгөө чиглэлд явдаг) мембран дээр цахилгаан химийн потенциал үүсгэдэг. Энэ нь химийн болон цахилгаан бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ. Энэ нь митохондрийн гадаргуу дээрх энэ потенциал нь энерги хуримтлуулах бүх нийтийн хэлбэр болдог гэж хэлэх ёстой.

Энэ загварыг Английн эрдэмтэн П.Митчелл нээсэн. Тэрээр исэлдэлтийн дараах бодисууд нь молекулууд шиг харагдахгүй, харин митохондрийн мембраны эсрэг талд байрлах эерэг ба сөрөг цэнэгтэй ионууд болохыг санал болгов. Энэхүү таамаглал нь аденозин трифосфатын нийлэгжилтийн явцад фосфатын хооронд макроэргик холбоо үүсэх мөн чанарыг тодруулах, мөн энэ урвалын химиосмотик таамаглалыг боловсруулах боломжийг олгосон.

гэрлийн үе шат

Дисимиляцийн явцад бодис, энергийн хувирал нь дараахь алхмуудыг агуулна.

Би шат- бэлтгэл: хоол боловсруулах ферментийн нөлөөн дор нарийн төвөгтэй органик бодисууд нь энгийн бодисуудад задардаг бол зөвхөн дулааны энерги ялгардаг.
Proteins ® амин хүчлүүд

Өөх тос ® глицерин ба тосны хүчил

Цардуул ® глюкоз

II шат- гликолиз (хүчилтөрөгчгүй): мембрантай холбоогүй гиалоплазмд явагддаг; энэ нь ферментийг агуулдаг; глюкоз задардаг:

III шат- хүчилтөрөгч: митохондрийн матриц ба дотоод мембрантай холбоотой митохондрид явагддаг, ферментүүд үүнд оролцдог, пирувийн хүчил задралд ордог.

CO 2 (нүүрстөрөгчийн давхар исэл) нь митохондриас хүрээлэн буй орчинд ялгардаг. Устөрөгчийн атом нь урвалын гинжин хэлхээнд багтдаг бөгөөд эцсийн үр дүн нь ATP-ийн нийлэгжилт юм. Эдгээр урвалууд дараах дарааллаар явагдана.

1. Устөрөгчийн атом Н нь зөөвөрлөгч ферментийн тусламжтайгаар митохондрийн дотоод мембран руу орж, криста үүсгэдэг ба энд исэлддэг.

2. Протон H + (устөрөгчийн катион) нь кристалын мембраны гаднах гадаргуу руу тээгчээр дамждаг. Протоны хувьд энэ мембран, түүнчлэн митохондрийн гаднах мембран нь ус үл нэвтрэх чадвартай тул мембран хоорондын зайд хуримтлагдаж, протоны нөөцийг үүсгэдэг.

3. Устөрөгчийн электронууд нь кристал мембраны дотоод гадаргуу руу шилжиж, оксидазын ферментийн тусламжтайгаар хүчилтөрөгчтэй шууд холбогдож, сөрөг цэнэгтэй идэвхтэй хүчилтөрөгч (анион) үүсгэдэг.

4. Мембраны хоёр талын катион ба анионууд нь эсрэг цэнэгтэй цахилгаан орон үүсгэх ба потенциалын зөрүү 200 мВ хүрэхэд протоны суваг ажиллаж эхэлдэг. Энэ нь кристалыг үүсгэдэг дотоод мембранд шингэсэн ATP синтетазын ферментийн молекулуудад тохиолддог.

5. Протоны сувгаар H + протонууд митохондри руу гүйж, өндөр түвшний энерги үүсгэдэг бөгөөд ихэнх нь ADP ба F-ээс ATP-ийн нийлэгжилтэнд ордог ( ), H + протонууд өөрсдөө идэвхтэй хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчилж, ус ба молекул O 2 үүсгэдэг.

Тиймээс организмын амьсгалах үед митохондрид орох O 2 нь H + протоныг нэмэхэд шаардлагатай байдаг. Хэрэв байхгүй бол электрон тээвэрлэх гинж ажиллахаа больсон тул митохондри дахь бүх үйл явц зогсдог. III үе шатны ерөнхий урвал:

Нэг глюкозын молекулын задралын үр дүнд 38 ATP молекул үүсдэг: II үе шатанд - 2 ATP, III шатанд - 36 ATP. Үүссэн ATP молекулууд нь митохондриас давж, энерги шаардлагатай бүх эсийн үйл явцад оролцдог. Хагарах үед ATP нь энерги ялгаруулж (нэг фосфатын бонд 46 кЖ агуулдаг) ADP ба F (фосфат) хэлбэрээр митохондрид буцаж ирдэг.

Амьсгалын замын ферментийн ажил гэж нэрлэгддэг нөлөөгөөр зохицуулагддаг амьсгалын замын хяналт.

- энэ нь амьсгалын гинжин хэлхээний дагуух электронуудын хөдөлгөөний хурдад (өөрөөр хэлбэл амьсгалын хэмжээ) цахилгаан химийн градиентийн шууд нөлөө юм. Хариуд нь градиентийн хэмжээ нь шууд хамаардаг ATP / ADP-ийн харьцаа, эс дэх тоон нийлбэр нь бараг тогтмол байдаг ([ATP] + [ADP] = const). Катаболизмын урвал нь ATP-ийн тогтмол өндөр түвшин, бага ADP-ийг хадгалахад чиглэгддэг.

Протоны градиентийн өсөлт нь ADP-ийн хэмжээ буурч, ATP хуримтлагдах үед үүсдэг. унтаа байдал), i.e. хэзээ ATP синтаза нь субстратаасаа салж, H + ионууд митохондрийн матриц руу нэвтэрдэггүй.. Энэ тохиолдолд градиентийн дарангуйлах нөлөөг сайжруулж, гинжин хэлхээний дагуух электронуудын хөдөлгөөн удааширдаг. Ферментийн цогцолборууд буурсан төлөвт үлддэг. Үүний үр дагавар нь I ба II цогцолборууд дээр NADH ба FADH 2-ийн исэлдэлт буурч, NADH болон NADH-ийн оролцоотойгоор TCA ферментийг дарангуйлах явдал юм. катаболизм удаашрахторонд.

Цахилгаан химийн градиентийн электрон хурдаас хамаарах хамаарал

Протоны градиент буурах нь ATP-ийн нөөц дуусч, ADP хэтэрсэн үед тохиолддог, өөрөөр хэлбэл. эсийн үйл ажиллагааны явцад. Энэ тохиолдолд ATP синтаза идэвхтэй ажиллаж, H + ионууд F o сувгаар матриц руу дамждаг. Энэ тохиолдолд протоны градиент аяндаа буурч, гинжин хэлхээний дагуух электронуудын урсгал нэмэгдэж, үр дүнд нь H + ионууд мембран хоорондын зай руу шахагдаж, ATP синтазагаар дамжуулан ATP-тай митохондри руу хурдан "унадаг". синтез нэмэгддэг. I ба II ферментийн цогцолборууд нь NADH ба FADH 2 (электрон эх үүсвэр болгон) исэлдэлтийг сайжруулдаг. NADH-ийн дарангуйлах нөлөө арилдагнимбэгийн хүчлийн мөчлөг ба пируватдегидрогеназын цогцолбор дээр. Үр дүнд нь - катаболизмын урвал идэвхждэгнүүрс ус, өөх тос.

Гликолизийн үед ATP синтезийн механизм нь харьцангуй энгийн бөгөөд туршилтын хоолойд амархан олшрох боломжтой. Гэсэн хэдий ч лабораторид ATP-ийн амьсгалын замын синтезийг загварчлах боломжгүй байсан. 1961 онд Английн биохимич Питер Митчелл ферментүүд - амьсгалын замын гинжин хэлхээний хөршүүд нь зөвхөн урвалын хатуу дарааллыг төдийгүй эсийн орон зай дахь тодорхой дарааллыг ажиглахыг санал болгосон. Амьсгалын гинж нь дарааллаа өөрчлөхгүйгээр митохондрийн дотоод бүрхүүлд (мембран) бэхлэгдсэн бөгөөд оёдол шиг хэд хэдэн удаа "оёдог". Судлаачид мембраны үүргийг дутуу үнэлснээс ATP-ийн амьсгалын замын синтезийг нөхөн сэргээх оролдлого амжилтгүй болсон. Гэхдээ энэ урвал нь мембраны дотор талд мөөг хэлбэртэй ургалтад төвлөрсөн ферментүүдийг агуулдаг. Хэрэв эдгээр өсөлтийг арилгавал ATP нийлэгжихгүй.

Орг исэлдэлтийн явцад ялгарах энергийн улмаас амьд эсэд явагддаг исэлдэлтийн фосфоржилт, аденозин дифосфат ба органик бус фосфатаас ATP-ийн нийлэгжилт. эсийн амьсгалын үед бодисууд. Ерөнхийдөө исэлдэлтийн фосфоржилт ба түүний бодисын солилцоо дахь байр суурийг дараахь схемээр илэрхийлж болно.

AN2 - амьсгалын замын гинжин хэлхээнд исэлдсэн органик бодисууд (исэлдэлтийн субстрат буюу амьсгалах гэж нэрлэгддэг), ADP-аденозин дифосфат, P-органик бус фосфат.

ATP нь эрчим хүч шаарддаг олон үйл явцыг (биосинтез, механик ажил, бодисын тээвэрлэлт гэх мэт) хэрэгжүүлэхэд шаардлагатай байдаг тул исэлдэлтийн фосфоржилт нь аэробик организмын амьдралд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эсэд ATP үүсэх нь бусад үйл явц, жишээлбэл, гликолиз, янз бүрийн исгэх үйл явцын улмаас үүсдэг. хүчилтөрөгчийн оролцоогүйгээр үргэлжлэх. Аэробик амьсгалын нөхцөлд ATP нийлэгжилтэд оруулсан хувь нэмэр нь исэлдэлтийн фосфоржилтын хувь нэмэрийн өчүүхэн хэсэг юм (ойролцоогоор 5%).

Амьтан, ургамал, мөөгөнцөрт исэлдэлтийн фосфоржилт нь тусгай дэд эсийн бүтцэд тохиолддог - митохондри (Зураг 1); бактерийн хувьд энэ процессыг гүйцэтгэдэг ферментийн систем нь эсийн мембранд байрладаг.

Митохондри нь уураг-фосфолипидын мембранаар хүрээлэгдсэн байдаг. Митохондри дотор (матриц гэж нэрлэгддэг) Naib-ийн исэлдэлтийн фосфоржилтын AH2-ийн исэлдэлтийн субстратыг хангадаг шим тэжээлийн задралын хэд хэдэн бодисын солилцооны процессууд байдаг. Эдгээр процессуудын хамгийн чухал нь трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг ба гэгддэг процесс юм. -өөх тосны хүчлүүдийн исэлдэлт (өөх тосны хүчлийг исэлдэж задалж ацетил коэнзим А ба анхныхаасаа 2 С атом бага агуулсан хүчил үүсгэдэг; шинээр үүссэн тосны хүчил нь исэлдэлтэнд орж болно). Эдгээр процессын завсрын бүтээгдэхүүнүүд нь дегидрогеназын ферментийн оролцоотойгоор усгүйжүүлэлт (исэлдэлт) явагддаг; Дараа нь электронууд митохондрийн амьсгалын замын гинжин хэлхээнд шилждэг бөгөөд энэ нь митохондрийн дотоод мембранд шингэсэн исэлдэлтийн ферментүүдийн нэгдэл юм. Амьсгалын гинжин хэлхээ нь субстратаас хүчилтөрөгч рүү электронуудын олон үе шаттай экзергон дамжуулалтыг (чөлөөт энергийн бууралт дагалддаг) гүйцэтгэдэг бөгөөд ялгарсан энергийг ижил мембранд байрлах ATP синтетазын фермент ADP-ийг ATP болгон фосфоржуулахад ашигладаг. Бүрэн бүтэн (бүрэн) митохондрийн мембранд амьсгалын гинжин хэлхээнд электрон дамжуулалт ба фосфоржилт нь хоорондоо нягт холбоотой байдаг. Жишээлбэл, ADP эсвэл органик бус фосфат дууссаны дараа фосфоржилтыг зогсоох нь амьсгалыг дарангуйлах (амьсгалын замын хяналтын нөлөө) дагалддаг. Митохондрийн мембраныг гэмтээх олон тооны нөлөө нь исэлдэлт ба фосфоржилтын хоорондын холбоог тасалдуулж, ATP синтез байхгүй үед ч электрон дамжуулалтыг үргэлжлүүлэх боломжийг олгодог (таслах нөлөө).

Исэлдэлтийн фосфоржилтын механизмыг схемээр илэрхийлж болно: Электрон дамжуулалт (амьсгал) A ~ B ATP A ~ B нь өндөр энергитэй завсрын бүтээгдэхүүн юм. A ~ B нь макроэргик холбоо бүхий химийн нэгдэл, жишээлбэл, амьсгалын замын гинжин хэлхээний фосфоржуулсан фермент (химийн коньюгацийн таамаглал) эсвэл исэлдэлтийн фосфоржилтод оролцдог зарим уургийн суналт (конформацийн коньюгацийн таамаглал) гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч эдгээр таамаглалууд туршилтаар баталгаажаагүй байна. 1961 онд П.Митчелийн санал болгосон хамиосмотик коньюгацийн үзэл баримтлал нь хамгийн их хүлээн зөвшөөрөгдсөн (энэ үзэл баримтлалыг боловсруулсны төлөө тэрээр 1979 онд Нобелийн шагнал хүртсэн). Энэ онолоор амьсгалын гинжин хэлхээнд электрон тээвэрлэх чөлөөт энерги нь митохондрийн мембранаар дамжин H+ ионыг түүний гадна тал руу шилжүүлэхэд зарцуулагддаг (Зураг 2, процесс 1). Үүний үр дүнд мембран дээр цахилгааны ялгаа үүсдэг. потенциал ба химийн ялгаа. H+ ионуудын үйл ажиллагаа (митохондрийн доторх рН гаднаас өндөр байдаг). Дүгнэж хэлэхэд эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь митохондрийн матриц ба мембранаар тусгаарлагдсан гаднах усан фазын хоорондох устөрөгчийн ионуудын электрохимийн потенциал дахь трансмембран ялгааг өгдөг.

Энд R нь бүх нийтийн хийн тогтмол, T нь үнэмлэхүй температур, F нь Фарадейгийн тоо юм. Утга нь ихэвчлэн ойролцоогоор 0.25 В, гол хэсэг нь (0.15-0.20 В) цахилгаан бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Протонууд митохондри дотор цахилгаан талбайн дагуу бага концентраци руу шилжих үед ялгардаг энергийг (Зураг 2, процесс 2) ATP синтетаза ATP синтезд ашигладаг. Иймээс энэхүү үзэл баримтлалын дагуу исэлдэлтийн фосфоржилтын схемийг дараах байдлаар илэрхийлж болно.

Электрон тээвэрлэлт (амьсгал) ATP

Исэлдэлт ба фосфоржилтын нэгдэл нь уусмал дахь гликолитик ("субстрат") фосфоржилтоос ялгаатай нь исэлдэлтийн фосфоржилт нь зөвхөн битүү мембраны бүтцэд тохиолддог, мөн цахилгаан эсэргүүцлийг бууруулж, нэмэгдүүлдэг бүх нөлөөллийг тайлбарлах боломжийг олгодог. Мембраны протоны дамжуулалт нь исэлдэлтийн фосфоржилтыг дарангуйлдаг (таслах) Эрчим хүчийг эсэд ATP нийлэгжилтээс гадна бусад зорилгоор шууд ашиглаж болно - метаболитыг тээвэрлэх, хөдөлгөөн (бактерийн доторх), никотинамид коэнзимийг бууруулах гэх мэт.

Амьсгалын гинжин хэлхээнд хэд хэдэн хэсэг байдаг бөгөөд тэдгээр нь исэлдэлтийн потенциалын мэдэгдэхүйц бууралтаар тодорхойлогддог бөгөөд эрчим хүчний хуримтлал (үүсэлт) -тэй холбоотой байдаг. Цэг эсвэл коньюгацийн цэг гэж нэрлэгддэг гурван ийм цэг байдаг: NADH: ubiquinone редуктазын нэгж (0.35-0.4 V), ubiquinol: цитохром-c-редуктаза нэгж (~ ~ 0.25 В) ба цитохром-с-оксидазын цогцолбор (~ 0.6 В) ) - коньюгацийн цэгүүд 1, 2, 3 resp. (Зураг 3). Амьсгалын гинжин хэлхээний холболтын цэг бүрийг редокс идэвхжил бүхий бие даасан ферментийн цогцолбор хэлбэрээр мембранаас тусгаарлаж болно. Фосфолипидын мембранд суулгагдсан ийм цогцолбор нь протоны шахуургын үүргийг гүйцэтгэх чадвартай.

Ихэвчлэн исэлдэлтийн фосфоржилтын үр нөлөөг тодорхойлохын тулд хос электроныг зөөвөрлөх явцад мембранаар хэдэн протон (эсвэл цахилгаан цэнэг) дамждагийг харуулсан H + / 2e эсвэл q / 2e утгыг ашигладаг. Амьсгалын гинжин хэлхээний өгөгдсөн хэсэг, мөн H + / ATP харьцаагаар дамжуулж, 1 ATP молекулыг нийлэгжүүлэхэд ATP синтетазагаар дамжуулан митохондри дотроос гаднаас хэдэн протон шилжүүлэх ёстойг харуулдаг. q/2e утга нь 1, 2, 3-р уулзваруудын хувьд тус тус байна. 3-4, 2 ба 4. Митохондри доторх ATP синтезийн үед H+/ATP-ийн утга 2; Гэсэн хэдий ч ADP-3-ийн оронд аденины нуклеотидын зөөвөрлөгч нь матрицаас цитоплазм руу нийлэгжсэн ATP4-ыг зайлуулахад дахин нэг H+ зарцуулж болно. Тиймээс H + / ATP-ийн харагдах утга нь 3 байна.

Бие махбодид исэлдэлтийн фосфоржилтыг олон хорт бодисоор дарангуйлдаг бөгөөд эдгээрийг үйл ажиллагааны талбайн дагуу гурван бүлэгт хувааж болно: 1) амьсгалын замын гинжин хэлхээний дарангуйлагчид буюу амьсгалын замын хор гэж нэрлэгддэг. 2) ATP синтетаза дарангуйлагчид. Лабораторийн судалгаанд ашигладаг энэ ангийн хамгийн түгээмэл дарангуйлагчид нь антибиотик олигомицин ба уургийн карбоксил бүлгийн хувиргагч дициклогексилкарбодиимид юм. 3) Исэлдэлтийн фосфоржилтын салангид бодис гэж нэрлэгддэг. Тэд электрон дамжуулалтыг эсвэл ADP-ийн фосфоржилтыг дарангуйлдаггүй, гэхдээ тэдгээр нь мембран дээрх утгыг бууруулах чадвартай тул амьсгал ба ATP синтезийн хоорондох энергийн холболт тасалддаг. Холболтын нөлөөг хамгийн олон төрлийн химийн бүтэцтэй олон тооны нэгдлүүд харуулдаг. Сонгодог салангид бодисууд нь сул хүчиллэг шинж чанартай бөгөөд ионжуулсан (депротонжуулсан) болон төвийг сахисан (протонжуулсан) хэлбэрээр мембраныг нэвтлэх чадвартай бодис юм. Ийм бодисуудад жишээлбэл, 1-(2-дицианометилен)гидразино-4-трифторметоксибензол, эсвэл карбонил цианид-п-трифторметоксифенилгидразон, 2,4-динитрофенол (I ба II томъёо; протонжуулсан ба протонжуулсан хэлбэрийг тус тус үзүүлэв) орно.

Мембранаар дамжуулан цахилгаан талбарт ионжсон хэлбэрээр хөдөлж, салгагч нь багасдаг; буцаж протонжуулсан төлөвт буцаж ирэхэд салгагч доошилно (Зураг 4). Тиймээс arr., uncoupler-ийн ийм "явагч" төрлийн үйлдэл нь буурахад хүргэдэг

Ионы суваг эсвэл мембраныг устгадаг бодис (жишээлбэл, угаалгын нунтаг) үүссэний үр дүнд мембраны цахилгаан дамжуулах чанарыг нэмэгдүүлдэг ионофорууд (жишээлбэл, грамицидин) нь салгах нөлөөтэй байдаг.

Исэлдэлтийн фосфоржилтыг 1930 онд В.А.Энгельгардт шувууны эритроциттой ажиллаж байхдаа нээжээ. 1939 онд В.А.Белицер, Е.Т.Цыбакова нар исэлдэлтийн фосфоржилт нь амьсгалын үед электрон шилжүүлэхтэй холбоотой болохыг харуулсан; GM Kalkar хэсэг хугацааны дараа ийм дүгнэлтэд хүрсэн.

ATP синтезийн механизм. Дотоод митохондрийн мембранаар дамжуулан протонуудын тархалт нь ATPase цогцолбороор ATP-ийн нийлэгжилттэй нийлдэг бөгөөд үүнийг холбох хүчин зүйл F гэж нэрлэдэг. Электрон микроскопийн зураг дээр эдгээр хүчин зүйлүүд нь митохондрийн дотоод мембран дээрх бөмбөрцөг мөөг хэлбэртэй формацууд шиг харагддаг бөгөөд тэдгээрийн "толгой" нь матриц руу цухуйсан байдаг. F1 нь таван өөр төрлийн 9 дэд нэгжээс бүрддэг усанд уусдаг уураг юм. Уг уураг нь ATPase бөгөөд мембраныг холбодог өөр F0 уургийн цогцолбороор дамжин мембрантай холбогддог. F0 нь катализаторын идэвхгүй боловч H+ ионыг мембранаар дамжин Fx руу дамжуулах суваг болдог.

Fi ~ F0 цогцолбор дахь ATP синтезийн механизм бүрэн тодорхойлогдоогүй байна. Үүнтэй холбоотой хэд хэдэн таамаглал байдаг.

Шууд механизм гэж нэрлэгдэх замаар ATP үүсэхийг тайлбарласан таамаглалуудын нэгийг Митчелл дэвшүүлсэн.

Энэ схемийн дагуу фосфоржилтын эхний үе шатанд фосфатын ион ба ADP нь ферментийн цогцолборын (A) r бүрэлдэхүүн хэсэгтэй холбогддог. Протонууд нь F0 бүрэлдэхүүн хэсгийн сувгаар дамжиж, хүчилтөрөгчийн атомуудын аль нэгтэй нь фосфатад нэгдэж, усны молекул (B) хэлбэрээр арилдаг. ADP-ийн хүчилтөрөгчийн атом нь фосфорын атомтай нэгдэж, ATP үүсгэдэг бөгөөд үүний дараа ATP молекул нь ферментээс (B) тусгаарлагддаг.

Шууд бус механизмын хувьд янз бүрийн сонголтууд боломжтой. ADP ба органик бус фосфат нь чөлөөт энергийн урсгалгүйгээр ферментийн идэвхтэй хэсэгт бэхлэгддэг. H + ионууд нь протоны сувгийн дагуу цахилгаан химийн потенциалын градиентийн дагуу хөдөлж, Fb-ийн тодорхой хэсэгт холбогдож конформац үүсгэдэг. ферментийн өөрчлөлт (P. Boyer), үүний үр дүнд ATP нь ADP болон Pi-ээс нийлэгждэг. Протоныг матриц руу гаргах нь ATP-синтетазын цогцолборыг анхны конформацийн төлөвт буцааж, ATP ялгарах замаар дагалддаг.

Эрчим хүч авах үед F1 нь ATP синтетазын үүрэг гүйцэтгэдэг. H+ ионуудын цахилгаан химийн потенциал ба ATP синтезийн хооронд коньюгаци байхгүй тохиолдолд матриц дахь H+ ионуудын урвуу тээвэрлэлтийн үр дүнд ялгарсан энерги дулаан болж хувирдаг. Заримдаа энэ нь ашигтай байдаг, учир нь эсийн температурыг нэмэгдүүлэх нь ферментийн ажлыг идэвхжүүлдэг.