مضخة البروتون

المركب الأول (EC 1.6.5.3) (يُشار إليه أيضًا باسم نازعة هيدروجين NADH:يوبيكوينون، أو، خاصةً في سياق البروتين البشري، نازعة هيدروجين NADH ) هو مضخة بروتونات تعمل بنقل الإلكترونات. ينتمي هذا المركب إلى عائلة ^نازعات هيدروجين NADH (NDH) الناقلة لأيونات ^{الهيدروجين} أو الصوديوم (TC# 3.D.1)، وهي عضو في عائلة بروتينات نقل ^{الصوديوم} (Mrp) . يحفز هذا المركب نقل الإلكترونات من NADH إلى الإنزيم المساعد Q10 (CoQ10 )، ويتواجد في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا في حقيقيات النوى . يساعد هذا الإنزيم على إحداث فرق في الجهد الكهروكيميائي للبروتونات عبر الغشاء، والذي يستخدمه إنزيم ATP سينثاز لتخليق ATP .

المركب الثالث (EC 1.10.2.2) (المعروف أيضًا باسم السيتوكروم b _c 1 أو الإنزيم المساعد Q  : سيتوكروم c - أوكسيدوريدوكتاز ) هو مضخة بروتونات تعمل بنقل الإلكترونات. المركب الثالث بروتين غشائي متعدد الوحدات الفرعية ، مشفر بواسطة كل من الجينوم الميتوكوندري (السيتوكروم b) والجينوم النووي (جميع الوحدات الفرعية الأخرى). يتواجد المركب الثالث في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا في جميع حقيقيات النوى الهوائية، وفي الأغشية الداخلية لمعظم البكتيريا الحقيقية. يساعد هذا الإنزيم على إحداث فرق في الجهد الكهروكيميائي للبروتونات عبر الغشاء، والذي يستخدمه إنزيم ATP سينثاز في الميتوكوندريا لتخليق ATP.

يُعدّ مُركّب السيتوكروم b6f (EC 1.10.99.1) (المعروف أيضًا باسم مختزلة بلاستوكينول-بلاستوسيانين) إنزيمًا مُرتبطًا بالمُركّب الثالث، ولكنه موجود في _غشاء الثايلاكويد في البلاستيدات الخضراء للنباتات والبكتيريا الزرقاء والطحالب الخضراء. يعمل هذا المُضخّ البروتوني بواسطة نقل الإلكترونات، ويُحفّز نقل الإلكترونات من بلاستوكينول إلى بلاستوسيانين . يُشابه هذا التفاعل التفاعل الذي يُحفّزه المُركّب الثالث (السيتوكروم bc1) في سلسلة نقل الإلكترونات الميتوكوندرية . يُساعد هذا الإنزيم في إحداث فرق في الجهد الكهروكيميائي للبروتونات عبر الغشاء، والذي يستخدمه إنزيم ATP سينثاز في البلاستيدات الخضراء لتخليق ATP.

المركب الرابع (EC 1.9.3.1) (المعروف أيضًا باسم سيتوكروم سي أوكسيداز)، هو مضخة بروتونات تعمل بنقل الإلكترونات. هذا الإنزيم عبارة عن مركب بروتيني غشائي كبير يوجد في البكتيريا والغشاء الداخلي للميتوكوندريا في حقيقيات النوى. يستقبل إلكترونًا من كل جزيء من جزيئات السيتوكروم سي الأربعة ، وينقلها إلى جزيء أكسجين واحد، محولًا الأكسجين الجزيئي إلى جزيئين من الماء. في هذه العملية، يرتبط بأربعة بروتونات من الوسط المائي الداخلي لتكوين الماء، بالإضافة إلى نقل أربعة بروتونات عبر الغشاء. يساعد هذا الإنزيم في إحداث فرق جهد كيميائي كهربائي للبروتونات عبر الغشاء، والذي يستخدمه إنزيم ATP سينثاز في الميتوكوندريا لتخليق ATP.

غشاء البلازما H ⁺-ATPase هو وحدة فرعية واحدة من نوع P-type ATPase موجودة في الغشاء البلازمي للنباتات والفطريات والطلائعيات والعديد من بدائيات النوى .

غشاء البلازما H ⁺يُنشئ إنزيم ATPase تدرجات كهروكيميائية في الغشاء البلازمي للنباتات والفطريات والطلائعيات والعديد من بدائيات النوى . وتُستخدم تدرجات البروتونات هنا لدفع عمليات النقل الثانوي . ولذلك، فهو ضروري لامتصاص معظم المستقلبات ، وكذلك للاستجابة للبيئة (مثل حركة أوراق النباتات) .

يمتلك البشر (وربما الثدييات الأخرى) إنزيم ATPase الهيدروجيني البوتاسيومي المعدي ، أو H ⁺ /K ⁺ ATPase، الذي ينتمي أيضاً إلى عائلة إنزيمات ATPase من النوع P. يعمل هذا الإنزيم كمضخة بروتونات في المعدة ، وهو المسؤول بشكل أساسي عن تحمض محتويات المعدة (انظر حمض المعدة ).

إنزيم بروتون ATPase من النوع V هو إنزيم متعدد الوحدات الفرعية من النوع V. يوجد في أغشية مختلفة حيث يعمل على تحمض العضيات داخل الخلايا أو خارج الخلية .

إنزيم بروتون ATPase من النوع F هو إنزيم متعدد الوحدات الفرعية من النوع F (يُشار إليه أيضًا باسم سينثاز ATP أو F _O F ₁ ATPase). يوجد في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا حيث يعمل كسينثاز ATP مدفوع بنقل البروتونات .

في الميتوكوندريا ، تُستمد الطاقة اللازمة لنقل البروتونات من المكافئات المختزلة الناتجة عن نقل الإلكترونات أو عملية التمثيل الضوئي . فعلى سبيل المثال، يتم نقل البروتونات بواسطة إنزيم سيتوكروم سي أوكسيداز بواسطة المكافئات المختزلة الناتجة عن سيتوكروم سي المختزل . كما يُستمد هذا النقل من جزيئات الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) نفسها في مضخة البروتونات ATPase الموجودة في غشاء الخلية ، وفي مضخات البروتونات ATPase الموجودة في أغشية الخلايا الأخرى.

على النقيض من ذلك، يقوم إنزيم F0F1 ATP synthase في الميتوكوندريا عادةً بنقل البروتونات من مناطق التركيز العالي إلى مناطق التركيز المنخفض عبر الغشاء، مستمدًا الطاقة من هذا التدفق لتصنيع ATP. تنتقل البروتونات عبر الغشاء الداخلي للميتوكوندريا بواسطة مسار البروتونات. هذه السلسلة من التغيرات التركيبية، التي تتم عبر الوحدتين الفرعيتين α و β لجزيء F0 _، تُحفز سلسلة من _{التغيرات التركيبية} في الساق التي تربط F0 _{بالوحدة} الفرعية F1 . تربط هذه العملية بفعالية انتقال البروتونات بالحركة الميكانيكية بين حالات F1: الرخوة، والضيقة، والمفتوحة، _{وهي ضرورية} لفسفرة ADP.

في البكتيريا والعضيات المنتجة لـ ATP بخلاف الميتوكوندريا، تعمل المكافئات المختزلة التي يوفرها نقل الإلكترون أو عملية التمثيل الضوئي على تشغيل نقل البروتونات.

إنزيم CF ₁ ATP ligase في البلاستيدات الخضراء يتوافق مع إنزيم F _O F ₁ ATP synthase البشري في النباتات.