线粒体是一种微型器官——通常称之为“细胞器”，它存在于从酵母菌到人类的所有真核细胞中。细胞必须有能量的供给才会有活性，线粒体就是细胞中制造能量的器官，科学家因此给线粒体起了一个别名叫做“powerhouse”，即细胞的“发电厂”。

    生命每时每刻都在呼吸，目的是把氧气吸入体内用于制造生物体可利用的能量分子ATP。线粒体利用氧气制造能量的过程类似于发电厂燃烧煤发电。线粒体内有两个主要部件参与能量的制造，一个部件叫做呼吸链，它直接利用氧气把食物“燃烧”———即细胞内氧化磷酸化，把食物中储存的经过光合作用固化下来的太阳能释放出来；另一个部件叫做三磷酸腺苷酶（简称ATP酶），ATP酶本质上是一个可以发电的分子马达，像锅炉燃煤推动发电机转动产生电流一样，固化的太阳能释放出来推动分子马达的转动以制造能量分子ATP。线粒体不断制造ATP分子是维持生命活力所必需的。

    在生物体内一系列正常的生物过程，以及异常的发病过程（如糖尿病）中，线粒体也扮演了重要的角色。

    蛋白质清单：有待发掘的宝库

    继1963年S·纳斯（Nass）发现线粒体DNA（mtDNA）后，科学家又在线粒体中发现了RNA、tRNA、DNA聚合酶、RNA聚合酶核糖体、氨基酸活化酶等进行DNA复制、转录和蛋白质翻译的全套装备，说明线粒体具有独立的遗传体系。不过，虽然线粒体也能合成蛋白质，但是合成能力有限。线粒体约1200种蛋白质中，自身合成的仅十余种。线粒体的核糖体蛋白和许多结构蛋白，都是核基因编码，在细胞质中合成后定向转运到线粒体的，因此线粒体被称为半自主细胞器。

    即使现在已经有大量的基因组序列数据，科学家还是不能确认，究竟是哪些基因主宰了大约1200个让线粒体发挥功能的蛋白质的编码。在线粒体中起作用的究竟是哪些蛋白质？这是多年来细胞生物学中一直未能回答的一个基本问题。

    能够对蛋白质进行大规模测量的技术和分析方法正在改变着科学家对人类生物学的研究。利用这种技术，他们对从14种不同的老鼠组织中分离出的线粒体进行了研究。这是迄今为止科学家完成的对一种细胞器进行的最全面的蛋白质组学分析。

    研究人员一共鉴定了1098个线粒体蛋白质，并将它们组成了一个名为“MitoCarta”的蛋白质库，这个库将对所有科研人员开放。领导此项研究的哈佛医学院助理教授范思·穆萨指出，这个线粒体“蛋白质清单”的创建，将有助于研究者更好地理解线粒体生物学和线粒体疾病。