线粒体的结构与功能

线粒体常被称为细胞的“动力工厂”，因为它是有氧呼吸的场所，葡萄糖中储存的能量在此转化为可利用的ATP。

组成与功能

结构如何与功能相配

内膜折叠成指状的嵴，大大增加其表面积，使更多呼吸酶能附着其上，让每个线粒体释放更多ATP。需要大量能量的细胞，例如肌肉细胞、肝细胞与精子细胞，所含的线粒体远多于不活跃的细胞，线粒体数量与细胞的能量需求相配。

• 内膜折叠成嵴，增大其表面积，使更多呼吸酶能附着其上，释放更多ATP。
• 基质把呼吸酶集中在一起，使进一步分解葡萄糖的反应能快速进行。
• 双层膜形成一个独立的内部区隔，把呼吸反应及其所需条件与其余细胞质分隔开。
• 线粒体拥有自身的DNA与核糖体，因此能合成部分自身蛋白，并在细胞需要更多能量时复制自己。
• 能量需求高的细胞，如肌肉、肝与精子细胞，含有远多的线粒体，使线粒体数量与细胞的工作量相配。

相关过程

线粒体进行有氧呼吸，即利用氧气把葡萄糖中的能量释放出来的过程。第一阶段糖酵解发生在细胞质中，但后续阶段在线粒体内进行，葡萄糖在此被彻底分解为二氧化碳与水。

由于使用了氧气，有氧呼吸从每个葡萄糖分子释放的ATP远多于无氧呼吸；无氧呼吸在细胞质中不用氧气进行，只产生少量ATP。线粒体产生的ATP为整个细胞的工作供能，如主动运输、肌肉收缩、细胞分裂与蛋白质合成。

常见标注错误

考试风格例题

题目。图中显示一个来自肌肉细胞的线粒体。

(a) 说出标注为X的折叠结构（内膜）与标注为Y的液体（基质）的名称。(b) 解释内膜的折叠如何帮助线粒体执行其功能。

(c) 肝细胞所含的线粒体远多于皮肤细胞。提出原因。

(d) 说出线粒体内进行的过程，并说明它所使用的气体。

参考答案。(a) X是内膜/嵴，Y是基质。

(b) 把内膜折叠成嵴增大其表面积，因此能在同样狭小的空间内附着更多呼吸酶，通过有氧呼吸释放更多ATP。(c) 肝是非常活跃的器官，承担如生成尿素与储存糖原等工作，因此其细胞能量需求高，需要大量线粒体以释放足够的ATP；皮肤细胞则活跃得多。

(d) 该过程是有氧呼吸，它使用的气体是氧气。

来源:SRC-DSKP-EN

常见问题