线粒体自噬 (Mitophage)
概述
在线粒体，也就是mitochondrion，它是一种细胞器，存在于多数真核细胞里，由两层膜包被着，而其直径大概在0.5到10微米左右。除开那些，溶组织内阿米巴、蓝氏贾第鞭毛虫以及数种微孢子虫之外，大多数具有真核的细胞，或多或少都有线粒体，然而，它们各自所拥有的线粒体爱游戏ayx官网登录入口，于大小、数量以及外观等方面，都存在差异。
线粒体DNA是线粒体中的遗传物质词义
英文里的“线粒体”，其英文是“mitochondrion”，复数形式是“mitochondria”这个词，是起源于希腊语中的“线”，那是“μίτος”或者“mitos”，与“颗粒”，也就是“χονδρίον”或者“chondrion”相组合而构成的。在“线粒体”此名称存在之前与之后，“粒体”“球状体”等好些名字，曾分别或者一同被加以使用。
历史
线粒体的研究是从19世纪50年代末开始的。
在1923年之际，一直到1933年，历经这十年的时间跨度，英国的生物学家，名为大卫·基林的，针对线粒体内的氧化还原链，也就是redox chain，展开了物质基础方面的探索行动，在这个探索的过程当中，成功辨别出了在反应里的电子载体，它就是细胞色素。
1931年的时候，沃伯格被授予诺贝尔生理学或医学奖，原因是“发现呼吸酶的性质及作用方式”。
起源假说
针对线粒体的起源存在着两种假说，一种是内共生假说，另一种是非内共生假说，就是酱紫：
内共生假说
该假说持有这样的看法，线粒体起源自，被另一个细胞吞噬了的线粒体祖先，也就是原线粒体，它是一种，能够进行三羧酸循环，以及电子传递的革兰氏阴性菌。
现已发现支持内共生学说的证据包括：
线粒体存在内膜，它有着自身的DNA，其形状跟细菌的环状DNA相像，线粒体的DNA上面编码了于线粒体里表达的特定蛋白质，线粒体的遗传密码跟变形菌门细菌的遗传密码更为相近，线粒体核糖体不管是在大小方面还是结构方面都和细菌70S核糖体比较相似，然而跟真核细胞的80S核糖体差异明显。
非内共生假说
“细胞分化学说”即非内共生假说，其认为，线粒体的发生，是源于细胞膜，或者内质网膜等生物膜系统里的膜结构，逐渐演变而成的。
组成
线粒体的化学组成成分主要涵盖水、蛋白质以及脂质，除此之外，还包含少量的辅酶等小分子以及核酸，蛋白质占据线粒体干重的比例为65%至70%。
大小
线粒体，其直径通常是处于0.5至1.0μm这个范围，长度则是在1.5至3.0μm之间，它在光学显微镜之下是能够被看见的。
形状
线粒体通常呈短棒状，或者呈圆球状，不过会因为生物种类不同，以及生理状态有所差异，它还能够呈环状，也能够呈线状，还能呈哑铃状，又能呈分杈状，也可呈扁盘状，或者呈现其它形状。
数量
不同生物的不同组织里，线粒体数量的差异是十分巨大的，存在许多拥有多达数千个线粒体的细胞，像肝脏细胞中就有1000至2000个线粒体。
分布
线粒体分布的方向跟微管是一致的，一般是分布于细胞功能旺盛的区域，像是在肾脏细胞里靠近微血管，呈现出平行或者栅状排列 ，在肠表皮细胞当中呈两极分布，集中于顶端和基部 ，在精子里面分布于鞭毛中区。
结构
线粒体外膜（OMM），是线粒体从外到内划分出的一个功能区，线粒体膜间隙，也是从外到内划分出的功能区之一，线粒体内膜（IMM），同样是从外到内划分出的功能区，线粒体基质亦为从外到内划分出的，四个功能区中的一个。
外膜
线粒体外膜，是处于线粒体最外围的那一层单位膜，其厚度大概是6 - 7nm。当中磷脂跟蛋白质的质量比例是0.9:1，这与真核细胞细胞膜的同一比例相接近。
膜间隙
线粒体外膜跟线粒体内膜之间存在着空隙，这空隙被称作线粒体膜间隙，其宽度大概是6至8纳米，里面充斥着无定形液体。
内膜
线粒体内膜是位于线粒体外膜内侧、包裹着线粒体基质的单位膜。
以“嵴”之简称来称的线粒体嵴，乃是线粒体内膜朝着线粒体基质进行折褶之后所形成的一种结构。
功能
能量转化
线粒体，属于真核生物，是那用来实施氧化代谢的部位爱游戏最新官网登录入口，还是糖类、脂肪以及氨基酸最终去进行氧化从而释放能量的场所。
三羧酸循环
糖酵解中生成的每分子丙酮酸会被主动运输转运穿过线粒体膜。
储存钙离子
线粒体与ER之间，存在着类似神经突触的间隙，其间隙数值为10 - 60nm，这一间隙被称作ER - 线粒体连结，也就是ER - mitochondria tethering ；当ER表面的Ins(1,4,5)P3R开启并释放出钙离子时，OMM表面比细胞质高出十倍，如此便能确保MCU复合物能够被激活，进而允许钙离子进入线粒体，这种构造被称为线粒体相关膜，即mitochondria - associated membrane，也就是MAM；线粒体同样能够和细胞膜形成类似的间隙，在voltage - gated Ca2+ channel开启以后，OMM表面比细胞质高三倍，此间隙被称为细胞膜相关线粒体，即plasma membrane - associated mitochondria，也就是PAM。细胞去极化致使细胞膜里的电压敏感型钙通道开启，细胞外的钙离子就此大量往细胞内涌入，PAM感应高起来以后透过MCU吸收钙离子，进而产生ATP，这能促进细胞分泌激素，或者供给肌肉收缩，与此同时，PAM高也会促进ER里钙离子累积，经由Ryanodine receptor(RyR)进行释放（calcium-induced calcium release, CICR），之后线粒体在MAM处吸收钙离子，以此增强反应。
线粒体自噬 (Mitophage)
线粒体自噬，也就是mitophagy，是一种在演化过程中被保留下来的细胞损伤控制机制，它和细胞自噬，即autophage，共同并列成为人体中最为重要的两个清理机制，其发挥的作用在于，将功能失调以及多余的线粒体予以去除，以此来调控线粒体数量以及能量代谢的功能，并且它还与线粒体新生一道，共同构成了线粒体的动态平衡。随着老化，线粒体的功能会逐渐受到损害，到了后期，当线粒体产生的游离基比能量还要多时，就会累积越来越多的氧化压力，而在这些状况下，线粒体自噬就必须启动，以此让线粒体能够回收并更新。
在细胞内部，存在着诸多不一样的信号转导路径，还有机制对线粒体自噬进行调控，并且其调控路径能够被划分成泛素依赖的，以及非泛素依赖的。近年来的研究显示出传递路径和执行路径间存在错综复杂关系，线粒体凋亡因子是经长期演化保留的调控机制，多种类受器和适应器分子强调回馈和补偿机制对调控线粒体数量很重要，这些复杂相互关系确保能量代谢功能正常且恒定，维持线粒体功能和品质，这都与细胞及生命存活密切相关。其常见的作用机制存在着，由PINK1 - Parkin介导的线粒体自噬，不依赖Parkin的线粒体自噬，以及由线粒体自噬受体介导的线粒体自噬。
线粒体自噬于生理范畴内，主要能够划分成三个类属，它们分别是基础型，也就是basal mitophagy，还有压力诱导型，即stress-induced，以及计划型，也就是programmed。存在一种基础型线粒体自噬，它具有持续性的性质而且是如平日里操持家政般的作用，其目的在于保证老旧线粒体能够得到更新以及被汰换；还有一种压力诱导型线粒体自噬，它会因受到细胞外的压力讯号的影响从而被激发起来，由此促使达成急性的线粒体清除；另外，计划型线粒体自噬会在成长发育的进程当中，按照不同的细胞型态而分别启动。
线粒体自噬功能存在缺陷，这也和老化以及许多病理状况相互关联，像神经退化性疾病、肌肉病变、代谢性疾病、发言以及癌症等。心脏属于身体里最耗能的器官当中的一个，所以线粒体的功能跟心脏的功能息息相关，要是线粒体自噬系统出现缺损，就会引发心肌病变，还会加剧老化状况下的心脏衰退现象；另外，线粒体自噬还调控血小板的激活，能让因缺氧或者灌留而致使的心脏受损得到保护，通过这些情况可知线粒体自噬和心血管功能存在极大的关联，并且是具备保护作用的。除此之外，像上面所说的那样，线粒体自噬出现缺损，这会让随着年纪增长而老化的粒腺体衰退情况加剧，这种情况对于不可再生的细胞影响是最为严重的，比如说神经细胞，所以线粒体自噬缺损或许和神经退化疾病有着相当大的关联。并且，除了线粒体自噬功能出现缺损之外，过度活跃的自噬也会引发问题，例如骨髓细胞结构减少、缺血型贫血以及B淋巴细胞细胞减少等症状。所以，不管是功能缺损还是过度活跃，对于身体都会造成负面的影响，能够达到跟线粒体生成的平衡才是最好的。
其他功能
细胞增殖与细胞代谢的调控；
合成胆固醇及某些血红素。
与遗传学
基因组
遗传密码
线粒体当中，有着一套独具特色的遗传系统。当开展人类线粒体遗传学研究之际，人们证实线粒体的遗传密码，和通用遗传密码存在些许不同之处。
分裂与融合
线粒体当中的融合这一行为，是跟分裂共同协同运转的，其整个过程处于高度保守的稳定状态，并且是要在多种不同蛋白质的精确调控局面之下才能够得以最终完成的。线粒体的融合与分裂二者通常是保持着一种动态平衡的状况，而这样的一种平衡对于维持线粒体正常的形态，以及分布情况，还有其功能而言都是十分重要的。
群体遗传学
由于mtDNA几乎不会出现基因重组的情况，因而遗传学家长时间把它当作研究群体遗传学以及进化生物学的信息源头。
相关疾病
机能障碍与疾病
正常细胞含数个至千余个相同的线粒体，如细菌大小。
此外，那些超氧自由基还会致使发炎反应被激活，进而使得身体内部其他的组织遭受损害。除了超氧自由基以外，钙离子出现失衡，线粒体自身的生长受到阻碍爱游戏app官方网站登录入口，线粒体分裂与融合的动态平衡遭到破坏，MPTP被诱导，细胞凋亡机制被不适当激活，以及NAD+被消耗殆尽，这些都是造成线粒体功能障碍的缘由，或者是在线粒体丧失功能之后所呈现出的变化。能看到这些线粒体功能失调的踪迹，是因为代谢综合征或者是神经退化障碍等病理变化，如今科学界已将焦点聚集在线粒体功能上面，要为这些病理变化找寻出新的治疗策略。
线粒体缺陷疾病
线粒体病即mitochondrial disorders，它是因遗传缺损致使线粒体代谢酶出现缺陷，进而使得ATP合成遭遇障碍，最终因能量来源不足而引发的一组呈现异质性的病变。
根据线粒体病变部位不同可分为：
