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线粒体内膜的主动运输系统

由于线粒体对于大多数亲水物质的透性极低，所以它必须具备特殊的主动运输系统，完成下列运输作用：

①糖酵解产生的NADH必须进入电子传递链参与有氧氧化；

②线粒体产生的代谢物质如草酰辅酶A和乙酰辅酶A必须运输到细胞质中，它们分别是细胞质中葡萄糖和脂肪酸的前体物质；

③线粒体产生的ATP必须进入到胞质溶胶，以便供给细胞反应所需的能量，同时，ATP水解形成的ADP和Pi又要被运入线粒体作为氧化磷酸化的底物。

■ 丙酮酸、脂肪酸、Pi等的运输

在线粒体内膜上具有完善的运输系统，主要是运输蛋白和一些起促进运输作用的脂类（如心磷脂）。运输系统也包括参与电子传递和氢质子传递的复合物，内膜上有运输丙酮酸、脂肪酸和特殊氨基酸的运输蛋白，其中某些运输蛋白（包括同向和逆向）的运输作用是靠质子梯度驱动的。

■ 线粒体对细胞内Ca2+的调节

线粒体、内质网和细胞外基质都是Ca2+的储藏地，在内质网、肌质网和细胞质膜上都有Ca2+泵的存在。线粒体内膜上有两种类型的Ca2+运输系统，能够将Ca2+输入到线粒体基质中，或将Ca2+从线粒体质运输到膜间隙。

系统1是由膜动力势引起的Ca2+离子流向线粒体基质；系统2是通过与Na+离子的交换将Ca2+离子输出到胞质溶胶。

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