Decoding the Hot-Mitochondrion Paradox

Peyman Fahimi

doi:10.1002/bies.70159

Decoding the Hot-Mitochondrion Paradox

2026-09-21

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AI

DOI：10.1002/bies.70159

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在2018年的一篇论文和2023年发表的一篇后续文章中，研究人员报告称，线粒体维持的温度比周围细胞质高出10°C–15°C——这一发现与基于傅里叶热传导定律的理论预测相差五个到六个数量级。2022年，我们提出了这一明显悖论的一种解决方案。在当前的观点中，我们基于该框架并引入新思想，进一步阐明生物膜（无论是细胞器还是整个细胞）如何能够显著比其环境更温暖。我们提出，嵌入线粒体内膜（IMM）的离子转运蛋白可以被视为棘轮发动机模型，引入了一种新颖的、此前被忽视的热传递模式。该机制与离子通过膜蛋白进行循环脱水-转运-水合过程中释放的局部热量相结合，可能产生短暂但显著的热量峰值。这些微观事件在IMM三维表面上的累积热占有率可以解释分子探针检测到的升高温度。

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