研究发现线粒体的工作原理与特斯拉电池组很像

多年来，科学家一直认为线粒体(活细胞的能量产生中心)的工作方式与家用电池非常相似，是通过单个腔室或细胞内的化学反应产生能量的。现在，加州大学洛杉矶分校的研究人员表明，线粒体由许多单独的生物电单元组成，这些生物电单元以阵列形式产生能量，类似于特斯拉电动汽车电池，该电池装有成千上万个电池单元，可以安全地管理能量并提供快速获得非常大电流的途径。

David Geffen医学院内分泌和药理学教授Orian Shirihai博士说：“ 以前没有人看过这个，因为我们被这种思维所束缚;假设是线粒体意味着一个电池。”曾在UCLA任职，并发表于EMBO Journal上。这并非巧合，发生在加利福尼亚州，那里的电动汽车革命已在校园中无处不在。

线粒体是一种细胞器-在细胞内执行特定功能的微小结构。人体中除红细胞外的所有细胞都含有一个或多个(有时几千个)线粒体。这些细胞器具有光滑的外膜和褶皱的内膜，该膜的褶皱称为toward，向着线粒体的中心延伸。直到现在，研究人员还认为内膜起皱的目的仅仅是增加表面积以产生能量。

Shirihai表示：“电动汽车工程师告诉我，使用许多小型电池而不是一个大型电池的好处;如果一个电池发生故障，系统可以继续工作，并且多个小型电池可以在需要时提供很高的电流。”说过。

例如，根据汽车型号，特斯拉汽车由5,000至7,000个小型电池供电。排列在大网格中的小电池可让车辆快速充电，有效冷却并迅速使用大量动力来加速行驶。

Shirihai使用常规显微镜观察到，细胞在少数极长的线粒体中功能良好，这与许多小型电池的想法不符。他开始怀疑每个线粒体是否真的是一个大电池。

Shirihai及其同事面临着一个艰巨的挑战，以开发一种以前所未有的分辨率绘制活细胞线粒体膜上电压的方法。两名学生Dane Wolf和Mayuko Segawa优化了一种高分辨率显微镜，以可视化线粒体的内部并观察细胞器内部的能量产生和电压分布。

Shirihai说：“这些图像告诉我们，这些cr口中的每一个都是电气独立的，起着自主电池的作用。” “一个cr可能会受损并停止运作，而其他cr则保持其膜电位。”

每个嵴，其中间内膜的线粒体的循环回到向外，蛋白质的簇形成每个嵴的边界。研究人员知道，没有这些蛋白质，线粒体对损伤更敏感。现在，Shirihai解释了原因：这些蛋白质通常将每个cr从其邻居中分离出来，充当电绝缘体。在缺乏那些蛋白质的细胞中，Shirihai发现每个线粒体都变成了一个巨大的电池。

Shirihai说：“我最初与之交谈的电池专家很高兴听到他们说的没错。“事实证明，线粒体和特斯拉以及许多小型电池是融合进化的案例。”

研究人员说，这一发现可能有助于对线粒体在衰老，疾病和医学并发症中的作用有了新的认识。作者指出，许多医学状况都与cr结构的严重紊乱有关。