Hvad er de to funktioner, som mitokondrielle membraner tjener i energimetabolisme?

1. Oprettelse af en protongradient: Den indre mitokondriske membran er uigennemtrængelig for de fleste molekyler, inklusive protoner (H+). Denne uigennemtrængelighed er afgørende for elektrontransportkæden, en række proteinkomplekser indlejret i den indre membran. Når elektroner bevæger sig gennem kæden, frigiver de energi, der bruges til at pumpe protoner fra den mitokondriske matrix over den indre membran og ind i det intermembrane rum. Dette skaber en protongradient, en forskel i protonkoncentration mellem de to rum.

2. udnyttelse af protongradienten til ATP -syntese: Protongradienten oprettet af elektrontransportkæden er en form for potentiel energi. Denne energi bruges derefter af ATP -syntase, et andet proteinkompleks indlejret i den indre membran. ATP -syntase giver protoner mulighed for at strømme tilbage over membranen, ned i deres koncentrationsgradient, og denne energi bruges til at drive syntesen af ATP fra ADP og uorganisk fosfat. Denne proces er kendt som oxidativ phosphorylering.

Sammenfattende spiller de mitokondriske membraner en vigtig rolle i energimetabolismen af:

* Oprettelse af en protongradient: Den indre membran fungerer som en barriere for protoner, hvilket gør det muligt for elektrontransportkæden at opbygge en protonkoncentrationsgradient.

* udnyttelse af protongradienten til ATP -syntese: Protongradienten driver ATP -syntese ved ATP -syntase, hvilket i sidste ende genererer cellens energilidenskab, ATP.