原核生物到真核生物：线粒体的故事

1. 38亿年前，地球上开始出现了最原始的生命形态——单细胞的原核生物，也就是：古菌与细菌。然而，这些生命都是厌氧的。

2. 15亿年前，地球上充满了一种致命的毒气——氧气，毒死了当时绝大部分的厌氧（微）生物。只有少数几种细菌找到了方法，能利用这种毒气来产生能量，从而存活下来。

3. 特别值得我们人类注意的是： 当时，有一种细菌被一种古菌吞进了体内，但却没有被分解掉，还在继续“化毒为火”；那古菌也因此变得既不会被毒气伤害，反而还能产生比之前多得多的能量，从而能够长出更复杂的结构，有更复杂的功能——这古菌后来就成了我们这些“真核生物”（包括植物、动物、菌类）的细胞，而那细菌就是细胞内的线粒体。

4. 线粒体是细胞内的一种细胞器，大概是一根短棒的样子；它们从周遭的细胞液中摄入氧气和“燃料”，让它们在其内部“燃烧”，用得来的化学能量为细胞内所有需要能量的活动供能。—-就像发电机一样。

5. 人体内的每个细胞平均有1000~2000个线粒体，极度耗能的组织（比如心、脑、视网膜）中的每个细胞则有10000个线粒体（女性的某些卵巢细胞甚至有10万个线粒体）。

6. 线粒体供能的方式是将ADP（二磷酸腺苷）变成ATP（三磷酸腺苷）——ATP被细胞使用后，少了一个磷酸根，又变成ADP，然后再进入线粒体获得能量（磷酸根）变回ATP……因为细胞内的ATP储量只能维持几秒钟的能量需求，所以上述循环制造过程一刻都不能停（否则我们几秒内就会死掉）。

7. 一个线粒体在状态良好、运转正常的时候，每秒钟可以循环制造600个ATP——在一个时间点上，整个人体内全部的ATP分子大约总重50克——但一天内可能需要循环制造超过150公斤的ATP！——这就是线粒体每天的（主要）工作。

8. 除了供能，线粒体还参与其他的细胞活动，比如它们能控制细胞间的信号传递、细胞的分化与生死周期——如果线粒体不能正常工作，那么会释放信号，促使细胞启动凋亡程序（这种情况下“自杀未遂”的细胞可能会变成癌细胞（所谓“沃尔伯格效应”）

9. 每个线粒体有37个基因，它们只编码13种蛋白质（剩下的编码RNA），这些蛋白质组成线粒体的核心——电子传递链；组成线粒体的其他1500种蛋白质，则由细胞核内的30000个基因编码。

10. 于是线粒体DNA和细胞核DNA会存在匹配度的问题——双方编码的蛋白质必须能够配合得足够“严丝合缝”，线粒体才能进行正常的能量生产（生产的ATP足够，而自由基不多）；否则细胞会启动凋亡程序。

11. 我们的线粒体DNA全部来源于母亲。在这个意义上，我们与母亲（和姥姥）更亲近一些非常合理。

12. 每当一个受精卵产生时，都会测试其中细胞核DNA（分别来自父方和母方）和线粒体DNA（完全来自于母方）的匹配度，如果不达标，那么该受精卵（或胚胎）就不会继续发展成成熟的胎儿（所谓“隐性流产”的原因之一）。