线粒体-生命的能量转换器

我们每天的生命活动都需要大量的能量，这些维持我们生命活动正常进行的能量都来自我们的饮食，可是饮食中的能量形式是稳定的化学能，我们的身体是如何把有机物中稳定的化学能转换成我们身体可以直接利用的能量形式呢？这就涉及到生物细胞中一种非常重要的细胞器----线粒体。
线粒体普遍存在于各类真核细胞中，其功能是将储存在生物大分子中稳定的化学能转换为细胞可以直接利用的活跃化学能。线粒体是由两层细胞膜围绕形成的双层膜细胞器。线粒体的形状可以多种多样，但是以线状和粒状的在生物体内最为常见，长度为1.5-3.0μm。线粒体的外膜包裹着内膜，内外两层膜之间的空隙称作膜间隙，内膜包裹的空隙称作基质。
线粒体中可以进行快速的氧化还原反应，把有机物中稳定的化学能源源不断的释放出来供给我们人体使用。线粒体利用最多的是葡萄糖，按照我们目前的分类方法，可以分为三步。第一步是在细胞质中进行，葡萄糖分解为丙酮酸和还原氢及释放少部分能量，第二步是把第一步产生的丙酮酸和还原氢转移到线粒体的基质，在线粒体基质中丙酮酸进一步分解成二氧化碳和还原氢及释放少部分能量，第三步则是在线粒体的内膜上，前两步生成的还原氢与氧气结合生成水，同时释放大量能量。在这个反应过程中，能量是以ATP（三磷酸腺苷）的形式存在。尤其是在第三步中，生成的ATP最多。
关于线粒体的起源我们现在还有一个统一的理论，目前比较流行的是内生起源学说，该学说认为线粒体起源于与原始细胞共生的细菌。但是该理论也存在无所解释的问题，比如进化上明显占优势的共生体为何会把大量的遗传信息转移到宿主细胞里？关于线粒体的起源，以及线粒体如何转换能量的细节的探究，将有助于我们弄清楚生命的起源这个最终的问题。

2016-02-26 16:46

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