细胞器 · 双层膜
线粒体
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它打开后，露出外膜、内膜以及内膜上的嵴。冷色调标示质子被泵入的空间，即两层膜之间和每个嵴的内部；暖色调标示质子流回的基质。线粒体沿着微管移动，并常常融合成分支状的网络。在真实细胞中，线粒体约占据细胞质的十分之一；这里画得较少，以便您看清它们后面的结构。
线粒体用氧燃烧糖类和脂肪，并把能量储存为 ATP——细胞的通用燃料。内膜向内折叠成嵴，嵴与内膜其余部分仅靠狭窄的嵴连接相连。嵴中的呼吸链把质子泵出基质，而 ATP 合酶——一台沿弯曲的嵴边缘成排排列的旋转马达——让质子流回，并把这股流动转化为 ATP。
它们甚至携带着自己的 DNA，这是它们曾为细菌时留下的遗迹；这些 DNA 与蛋白质 TFAM 一起被包装成直径约 100 nm 的拟核。
- 典型大小
- ≈ 1 × 2 µm
- 每个细胞
- ≈ 1000～10000 个
- 自有 DNA
- 16569 bp · 37 个基因
- ATP 合酶
- 每转一圈 3 个 ATP
您知道吗？
您每一天循环利用的 ATP，大约相当于您自身的体重，其中几乎全部是由线粒体合成的。
资料来源
- How big are mitochondria? · Milo & Phillips · Cell Biology by the Numbers
- Structure and function of mitochondrial membrane protein complexes · Kühlbrandt 2015 · BMC Biol
- 7.4 Oxidative Phosphorylation · OpenStax · Biology 2e
- Association of mitochondria with microtubules in cultured cells · Heggeness et al. 1978 · PNAS
- Mitochondrial growth and division during the cell cycle in HeLa cells · Posakony et al. 1977 · J Cell Biol
- 4.3 Eukaryotic Cells · OpenStax · Biology 2e
- Resolution of distinct rotational substeps by submillisecond kinetic analysis of F1-ATPase · Yasuda et al. 2001 · Nature
- The Nobel Prize in Chemistry 1997 · NobelPrize.org
- Dimer ribbons of ATP synthase shape the inner mitochondrial membrane · Strauss et al. 2008 · EMBO J
- Macromolecular organization of ATP synthase and complex I in whole mitochondria · Davies et al. 2011 · PNAS
- Sequence and organization of the human mitochondrial genome · Anderson et al. 1981 · Nature
- The Origin and Diversification of Mitochondria · Roger et al. 2017 · Current Biology
- Super-resolution microscopy reveals that mammalian mitochondrial nucleoids have a uniform size and frequently contain a single copy of mtDNA · Kukat et al. 2011 · PNAS
- Mitochondrial DNA · MedlinePlus Genetics (NIH)
- Daily turnover of ATP · BioNumbers · BNID 105606