ミトコンドリア内でのプロトンの輸送について

質問

活発に呼吸が行われている細胞では、ミトコンドリアのマトリックスのpHが高く、膜間空間のpHが低いみたいですが、

ミトコンドリアから膜間空間にプロトンが輸送される場合は、よりpHが高いほう(プロトンの多いほう？)の空間にプロトンを運ばなければならないため、NADHやFADH2などによるエネルギー供給が必要で、膜間空間からミトコンドリアに輸送する場合は、逆であるから、エネルギーが必要なくて、逆にATPの生成からわかるようにエネルギーを発生できるということなのでしょうか？

何か考え方におかしなところがあったり、理解を助けることなどがありましたら回答お願いします。

回答No.2

kisskissy

基本的に合っていると思います。

イメージとしては、水力発電のような感じです。
水を高いところにくみ上げて、低いほうに落ちるのを利用して発電するといった感じですかね。

ここでは、水＝プロトン
高い場所＝膜間空（プロトンが多い＝pHが低い）
低い場所＝マトリクス（プロトンが少ない＝pHが高い）
発電＝ATP合成酵素によるATPの合成

ミトコンドリアでは、水をくみ上げる作業を呼吸鎖酵素複合体が行います。
植物の葉緑体でのエネルギー獲得も基本的には同じメカニズムです。

回答No.1

atyushi

最後の方は、日本語がよくわかりませんが…

まず、プロトンが多いとpHは低くなります（2行目おかしい）

マトリックスのpHは膜間空間より高いのはあってます
（マトリックスの方がプロトンが少ない）
これは、NADHなどのエネルギー基質を酸化する際に
結果としてプロトンがマトリックスから膜間空間にくみ出されてしまうから。

よって、マトリックスのプロトンが減り、膜間空間のプロトンが増えてしまう。これを解消しようと、プロトンはマトリックスに戻りたがる。

プロトンがマトリックス内に戻る方法には、
ATP合成酵素を通過するという経路がある。

ATP合成酵素をプロトンが通過すると、ATP合成酵素が回転し
結果としてADPとリン酸から、ATPが合成される。

わかりづらかったら言って下さい。