⑴ 為什麼ATP從線粒體向外運輸的方式是主動運輸呢
當電子流過呼吸鏈時釋放的能量轉為驅動質子從線粒體基質運往膜間隙的驅動力,顯然膜間隙的質子濃度本來就比基質高這是一步主動運輸,然後ATP是通過ATPADP轉運酶進行輸出消耗了質子濃度而質子濃度差事主動運輸產生的,這算是主動運輸中的繼發性主動運輸。
ATP是是大分子物質,進出膜結構細胞或細胞器需要載體蛋白,判斷主動運輸和協助運輸(耗能與不耗能)是膜內外的濃度差。高濃度向低濃度運輸,不需要消耗能量,既順濃度梯度,低濃度向高濃度運輸,需要消耗能量,既逆濃度梯度。
這里解釋一下為何順濃度梯度不需要消耗能量,因為外界濃度高,通過向低濃度的膜,物質通過時,外界會給高濃度的物質向內的壓力,壓力被轉化為能量讓物質通過,從而不消耗物質本身的能量。同樣,AUP,AGP等其他大分子物質通過時也不需要消耗能量。
線粒體形態特徵
大小
線粒體是一些大小不一的球狀、棒狀或細絲狀顆粒,一般為0.5~1.0μm,長1~2μm,在光學顯微鏡下,需用特殊的染色,才能加以辨別。在動物細胞中,線粒體大小受細胞代謝水平限制。不同組織在不同條件下可能產生體積異常膨大的線粒體,稱為「巨線粒體」(megamitochondria)。
胰臟外分泌細胞中可長達10~20μm;神經元胞體中的線粒體尺寸差異很大,有的也可能長達10μm;人類成纖維細胞的線粒體則更長,可達40μm。有研究表明在低氧氣分壓的環境中,某些如煙草的植物的線粒體能可逆地變為巨線粒體,長度可達80μm,並形成網路。
形狀
線粒體一般呈短棒狀或圓球狀,但因生物種類和生理狀態而異,還可呈環狀、線狀、啞鈴狀、分杈狀、扁盤狀或其它形狀。成型蛋白(shape-forming protein)介導線粒體以不同方式與周圍的細胞骨架接觸或在線粒體的兩層膜間形成不同的連接可能是線粒體在不同細胞中呈現出不同形態的原因。
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