Mažiausias gamtoje žinomas mechaninis-elektrinis rotacinis variklis – F1-ATPazė

Variklis (dar motoras) – įrenginys, keičiantis kokios nors rūšies energiją į mechaninį darbą. Mechaniniuose varikliuose darbą dažniausiai atlieka sukdamasis rotorius, slankiodamas stūmoklis ar išmetamas iš reaktyvinės tūtos darbo kūnas. ( 1 šaltinis )

ATPazė – fermentas, verčiantis H+ (arba kurio nors kito jono) elektrocheminio gradiento energiją cheminės jungties energija ir atvirkščiai. Kad fermentas sintetintų didelę cheminės jungties energiją turinčias ATP molekules, priešingose membranos pusėse turi kuriuo nors būdu susidaryti cheminis gradientas (dalyvaujančio jono vienoje pusėje daugiau), elektros potencialų skirtumas arba jie abu vienu metu (elektrocheminis gradientas). Šios jėgos verčia ATPazės naudojamus jonus per šiame fermente esantį kanalą keliauti į kitą membranos pusę. Vidinėje pusėje esanti fermento dalis panaudoja jonų gradiento energiją makroenerginei jungčiai tarp ADP ir fosforo rūgšies liekanos sukurti. Tokiu režimu fermentas veikia chloroplasto ir mitochondrijos membranose, kuriose panaudojamas vandenilio jonų (protonų) gradientas.

Prireikus ląstelė panaudoja turimą ATP elektrocheminiam gradientui sukurti. Tuomet vidinėje pusėje esantis fermento aktyvus centras skaldo ATP į ADP ir neorganinį fosfatą. Skylant išsiskiria daug energijos, kuri panaudojama jonams aktyviai „pumpuoti“ į vidinę pusė. Dažniausiai ATPazė taip dirba išorinėje ląstelės membranoje, kad palaikytų jonų balansą ląstelėje.

ATPazė – bendrinis visų ATP skaidančių fermentų vardas. Šiame kontekste jis palyginti retai vartojamas, nes tokių fermentų yra labai daug. (2 šaltinis )

Molekulinis variklis (dar vadinamas molekuliniu motoru) yra biologinės molekulinės mašinos, kurios yra atsakingos už judėjimą gyvuose organizmuose. Bendrąja prasme motoras arba variklis yra įrenginys, kuris naudoja energiją ir verčia ją judėjimu arba mechaniniu darbu; pavyzdžiui, daugybė proteinais paremtų molekulinių motorų pakinko Gibso laisvąją energiją, kuri išsilaisvina po ATP hidrolizės, kad galėtų atlikti mechaninį darbą.

Iš energijos efektyvumo pusės šio tipo motoras gali būti geresnis negu dabar esantys žmogaus sukurti motorai. Vienas svarbus skirtumas tarp molekulinių motorų ir makroskopinių motorų yra tas, jog molekuliniai motorai gali veikti šiluminėje vonioje, aplinkoje, kur nepastovumas dėl šilumos triukšmo yra reikšmingas. ( 3 šaltinis )