丙酮酸进入线粒体是一种主动运输方式。由专门的丙酮酸载体运输(这种载体也可以运送乳酸盐)。运输方式是协同运输中的反向运输(antiport),与线粒体中的氢氧根离子交换。运输的动力是线粒体内膜两侧的pH差(ΔpH)。ΔpH是电子传递过程中氢离子跨膜运输形成的,消耗了细胞代谢能量,所以是主动运输。
丙酮酸是利用氢离子协同运输的,线粒体内膜的这个载体是一种特殊的顺氢离子浓度的质子泵,它把所释放的能量与ATP合成偶联起来,将氢离子、ATP、丙酮酸等送过膜去。
线粒体的外膜(outmembrane)含40%的脂类和60%的蛋白质,具有孔蛋白(porin)构成的亲水通道,允许分子量为5KD以下的分子通过,1KD以下的分子可自由通过。丙酮酸的相对分子质量只有90D,能够自由通过线粒体外膜。
协同运输(cotransport)是一类靠间接提供能量完成的主动运输方式。物质跨膜运动所需要的能量来自膜两侧离子的电化学浓度梯度,而维持这种电化学势的是钠钾泵或质子泵。
线粒体的内膜(innermembrane)含100种以上的多肽,蛋白质和脂类的比例高于3:1。线粒体内膜通透性很低,仅允许不带电荷的小分子物质通过,大分子和离子通过内膜时需要特殊的转运系统。丙酮酸通过线粒体内膜是利用H+梯度协同运输的。
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