1. Een proton -gradiënt creëren: Het binnenste mitochondriale membraan is ondoordringbaar voor de meeste moleculen, inclusief protonen (H+). Deze ondoordringbaarheid is cruciaal voor de elektrontransportketen, een reeks eiwitcomplexen ingebed in het binnenmembraan. Terwijl elektronen door de ketting bewegen, geven ze energie vrij die wordt gebruikt om protonen uit de mitochondriale matrix over het binnenmembraan en in de intermembraanruimte te pompen. Dit creëert een protongradiënt, een verschil in protonconcentratie tussen de twee compartimenten.

2. Harnas de protongradiënt voor ATP -synthese: De protongradiënt gecreëerd door de elektrontransportketen is een vorm van potentiële energie. Deze energie wordt vervolgens gebruikt door ATP -synthase, een ander eiwitcomplex ingebed in het binnenmembraan. Met ATP -synthase kunnen protonen terug over het membraan stromen, hun concentratiegradiënt af en deze energie wordt gebruikt om de synthese van ATP van ADP en anorganisch fosfaat te stimuleren. Dit proces staat bekend als oxidatieve fosforylering.

Samenvattend spelen de mitochondriale membranen een cruciale rol in het energiemetabolisme door:

* Een proton -gradiënt maken: Het binnenmembraan werkt als een barrière voor protonen, waardoor de elektronentransportketen een protonconcentratiegradiënt kan opbouwen.

* De protongradiënt benutten voor ATP -synthese: De protongradiënt stimuleert ATP -synthese door ATP -synthase, waardoor uiteindelijk de energieveruta van de cel wordt gegenereerd, ATP.