题目

线粒体产生的ATP怎样通过线粒体膜到达供能部位

提问时间：2020-11-20

答案

doc-view-6563.htmATP是生物体生命活动的直接能源物质.真核生物是由线粒体通过氧化磷酸化过程使ADP转化为ATP,为生命活动提供能量.因此,线粒体被喻为“细胞动力站”.某些生物由线粒体通过氧化磷酸化过程使ADP转化为ATP来提供生命活动所需的能量（如成熟的红细胞）.那么呢?
线粒体的呼吸作用和能量转换的实现,要求有各种物质不断进出线粒体.而在线粒体基质中形成的ATP只有离开线粒体,才能为细胞其他部分的生命活动提供能量.线粒体内外膜的通透性差别很大.外膜容许电解质、水、蔗糖和大至10,000道尔顿的分子（如蔗糖、腺苷酸、辅酶A等）自由通过,大的碳水化合物分子或蛋白质分子(如血清蛋白)则不能透过.内膜与外膜相反,离子和分子(Ca2+、Mg2+、ATP、ADP,琥珀酸、异柠檬酸、谷氨基酸等）的通过要有特殊的载体帮助才能实现.运载体有：①单向运载体（一种离子运送进基质,而没有其他离子同时进行运转）.②对向运载体（将一种离子移进基质,交换另一种带有相似电荷的离子）.比如磷酸根运载体,将磷酸根运进基质中,交换出羟离子,并能逆浓度差而使磷酸要积聚；腺苷酸运载体能催化一对一的ADP与ATP 交换,从而使基质腺嘌呤核苷酸浓度恒定.运载体与酶一样,具有高度的专一性,是内膜上的一些特异蛋白质.现在腺苷酸运载体——蛋白质已被分离证实.看来ATP要穿过线粒体膜离开线粒体时需要上述的对向运载体.ATP是细胞内主要的磷酸载体或能量传递体,但人体储存能量的方式不是ATP而是磷酸肌酸（creatinephosphate,CP）.肌酸主要存在于肌肉组织中,骨骼肌中含量多于平滑肌,脑组织中含量比较多,肝、肾等其它组织中含量很少.磷酸肌酸的生成反应如下：肌酸＋ATP→磷酸肌酸＋ADP.肌细胞线粒体内膜细胞质中均有催化该反应的肌酸激酶（CPK）,它们是同工酶.线粒体内膜的肌酸激酶主要催化正向反应,生成的ADP可促进氧化磷酸化,生成的磷酸肌酸透过线粒体进入细胞质,磷酸肌酸所含的能量不能直接利用；细胞质中的肌酸激酶主要催化逆向反应,生成的ATP可补充肌肉收缩的能量消耗,而肌酸又回到线粒体用于磷酸肌酸的合成.
线粒体中合成的ATP不仅输出到细胞质基质中为细胞各部分耗能活动提供能量,而且线粒体能主动到需要能量的细胞部分去,就近提供ATP,线粒体的这种运动包括选择的移动和非选择的移动,所谓选择的移动是向选定的目标运动.非选择的移动是指线粒全随原生质流动的被动运动.这两种移动既合格证了消耗很多能量的部位得到足够的供应,又保证细胞各个部位能分配到能源.