カズ　さん

ご質問を有り難うございました。
この問題には、細胞内小器官（葉緑体とミトコンドリア）の存在と、それらの小器官を外包する膜の透過特性が深く関わっております。ご存知のように、細胞内でＡＴＰが合成される部位は、（１）細胞質（解糖）、（２）ミトコンドリア（呼吸）、（３）葉緑体（光合成）の３か所ですね。葉緑体で営まれる光合成では、チラコイド膜上のＡＴＰ合成酵素が働くことにより、ＡＴＰがストロマ画分に貯まり、有機物合成の主な過程はこの画分で進行します。しかし、葉緑体の外包膜はＡＴＰ透過の特性を備えていないため、ストロマ画分に蓄積したＡＴＰが細胞質に輸送されることはありません。ところが、エネルギーに富んだ光合成産物であるトリオースリン酸は包膜上の輸送体（トリオースリン酸－リン酸輸送体）の働きで細胞質に送り出され、そこでエネルギー源・有機化合物合成素材として利用されます。これに対して呼吸の場合には、有機化合物に含まれるエネルギーがミトコンドリア内膜上のＡＴＰ合成酵素の働きでＡＴＰの形で固定されますが、ミトコンドリアの外膜にはＡＴＰ・ＡＤＰ交換輸送体が備わっており、ＡＴＰはＡＤＰと交換される形で細胞質に送り出されます。要約すると、ご質問の問題にはオルガネラの外包膜上に存在する輸送体（タンパク質・酵素）が関わっており、このことには細胞の進化が深く関係していると言えます。