什麼是粒線體？

大家有沒有想過，動植物為何會生長，海水拍打礁石為何會激起浪花，電為何會流動，東西為何往下掉，水蒸氣為何往上升，照到陽光時為何會覺得溫暖？當然，學過物理的人會說，那是因為動能、電能、位能、光能、熱能⋯⋯，但這個「能」是什麼？在這一章將告訴大家身體的「能量」從何而來，事實上，這個能量之間也是可以互相轉換的喔！

以走路為例，你走路是因為雙腳的肌肉收縮，而肌肉收縮是因為肌纖維變短，肌纖維變短是因為裡面的兩種蛋白「肌動蛋白」（actin）和「肌凝蛋白」（myocin）滑動，這個滑動的動作需要能量，而之所以有能量，就是因為ATP（三磷酸腺苷）分子拿出磷酸。ATP有三個磷酸，拿出一個磷酸時，能量就可以釋放出來，去滑動那兩個蛋白。磷酸從ATP解離出來時，釋放出來的能量，轉移到肌纖維，就好像風力發電一樣，讓風的能量轉換成電。

我們之所以要攝取食物、呼吸氧氣，就是要把食物裡面的能量，轉換到我們全身的細胞，讓細胞正常工作，而細胞裡面把葡萄糖、脂肪酸、氨基酸變成ATP的地方，就叫作粒線體。

粒線體可製造出全身所需能量

換句話說，粒線體這個胞器就是細胞的能量工廠，全身上下所需要的能量，都是從粒線體製造。當我們吃下米飯或麵包之後，澱粉會在小腸裡面被分解成葡萄糖，然後被腸壁細胞吸收進入血液，血液把葡萄糖送到全身各細胞，此時胰臟會分泌胰島素，命令細胞膜打開洞孔，讓葡萄糖進入細胞。葡萄糖在細胞質內先轉換成丙酮酸，丙酮酸再進入粒線體裡面，結合氧氣，把磷酸接到ADP（二磷酸腺苷）上面，變成ATP。

除了紅血球以外，人體全身上下每個細胞都有粒線體，在比較耗能的細胞中，有較多的粒線體，例如腦細胞、肝細胞、腎細胞均有多達2千個粒線體，而比較不忙的白血球大約只有5百個。由於粒線體會融合，所以計算一個細胞含有幾顆粒線體有時並不實際，用體積可能比較恰當。骨骼肌的肌肉細胞裡面，粒線體大概占3 ∼8%，肝細胞20%，心肌細胞則是35-40%。

我們身上每個細胞裡面有染色體，上面有基因，基因裡面有DNA，上面攜帶了遺傳密碼，所以每個人長得都不一樣。粒線體自己也有一套DNA，而且長相及數量，和細胞核裡面的DNA完全不同，人體細胞核裡面的DNA大約有2萬∼ 2萬5千個基因，總共約30億對DNA，而粒線體有37個基因，裡面有16,569對DNA。

不管是粒線體的條狀外觀，或是它的基因環狀結構，都長得很像細菌，所以學者認為，粒線體是幾十億年前的細菌，跑到動物的細胞裡面共生的結果。不管是不是如此，長久演化下來，粒線體已經和動物細胞完美共存，扮演著非常重要的角色。