线粒体
xiàn lì tǐ
线粒体是细胞呼吸释放葡萄糖中能量并将其储存为ATP的细胞器，复数形式为mitochondria。
Definition
线粒体是细胞中制造可利用能量的部分，它摄取食物分子和氧气，释放出细胞工作所需的能量；其复数形式为mitochondria。它是一种存在于几乎所有真核细胞中的双层膜细胞器，负责进行细胞呼吸，即在氧气的参与下分解葡萄糖等燃料，把能量捕获到ATP中，并释放出二氧化碳和水，其内膜折叠成嵴以增大表面积。线粒体起源于细菌的内共生，拥有外膜、内膜、膜间隙，以及一个容纳环状线粒体DNA、核糖体和三羧酸循环及脂肪酸氧化所需酶类的基质。内膜上的电子传递链复合体将质子泵入膜间隙，ATP合酶则利用由此产生的质子动力使ADP磷酸化。线粒体还参与钙离子的调节，在棕色脂肪中产生热量，并能启动细胞凋亡。
Example
肌肉细胞中挤满了线粒体，因为肌肉需要大量的能量，这也是为什么运动员腿部肌肉中的线粒体，比很少运动的人要多。在线粒体中彻底分解一个葡萄糖分子可产生约$30$到$32$个ATP，而仅在细胞质中进行糖酵解只能产生$2$个ATP，一个心肌细胞的体积中约有三分之一被线粒体占据。人类的线粒体DNA是一个由$16{,}569$个碱基对组成的环状分子，编码$37$个基因，几乎完全由母亲遗传给子女，而且线粒体核糖体与细菌核糖体相似，这正是某些抗生素会产生线粒体相关副作用的原因。
Key Insight
线粒体常被称为"细胞的动力工厂"，但它并不是凭空制造能量，而是释放出原本已储存在食物中的能量。植物和动物都拥有线粒体，因为植物虽然在叶绿体中制造糖分，但仍然需要线粒体来释放这些糖分中蕴含的能量。化学渗透学说，也就是质子梯度与ATP合成相耦合的机制，是彼得·米切尔获得诺贝尔奖的洞见，同样的原理也驱动着叶绿体和细菌膜上的ATP生成，将全部生命的能量代谢统一在一起。