線粒體基質

線粒體基質（mitochondrial matrix）是線粒體中由線粒體內膜包裹的內部空間，其中充滿無定形液體，含有參與三羧酸循環、脂肪酸氧化、氨基酸降解等生化反應的酶類。其中，蘋果酸脫氫酶是線粒體基質的標誌酶。線粒體基質中的某些酶系組成網狀結構，與線粒體內膜內側有一定的連接，利於上述酶促反應所形成的NADH轉移至內膜的電子傳遞鏈中。除各種可溶性酶外，線粒體基質還含有線粒體自身的DNA（即線粒體DNA）和核糖體（粒線體核糖體）。

粒線體與粒線體基質

細胞生物學
線粒體
線粒體的基本結構： 1 線粒體外膜 2 膜間隙 3 嵴內間隙 4 嵴外間隙 5 內層 8 線粒體內膜 9 內界膜 10 嵴膜 6 基質 7 線粒體嵴 11 線粒體DNA 12 基質顆粒 13 核糖體 14 ATP 合酶 15 孔蛋白

線粒體基質中每1μL的水溶解了約1.25mg的蛋白質，而細胞質基質中每1μL的水溶解了約0.26mg蛋白質，所以線粒體體基質較細胞質基質黏稠。^[1]雖然已知線粒體內膜含有可調節水分子轉運的水通道蛋白，線粒體維持內膜兩側的滲透平衡的方式仍不明晰。

蛋白轉運機制

粒線體基質中的蛋白質可統稱為「粒線體基質蛋白質」，這些蛋白質除少數在粒線體基質中合成外，絕大多數由細胞質基質中的游離核糖體轉譯產生的，這些在線粒體外合成的蛋白轉運過程十分複雜：前體蛋白在游離核糖體上釋放後，在細胞質分子伴侶Hsp70輔助下解摺疊，然後通過蛋白質N端的轉運肽跟粒線體外膜上的受體蛋白識別，在受體上或受體附近的內外膜接觸點處利用三磷酸腺苷（adenosine-triphosphate，縮寫為「ATP」）水解產生的能量驅動前體蛋白進入轉運蛋白的運輸通道，然後由電化學梯度驅動穿過粒線體內膜、進入線粒體基質。在線粒體基質中，前體蛋白繼續由mHsp70繼續其解摺疊狀態，直至Hsp60對其進行正確摺疊。在摺疊後，轉運肽酶切除蛋白末端的轉運肽，線粒體基質蛋白質最終成熟，在線粒體基質中發揮作用。^[2]