科學家突破性發現：粒線體能量工廠的精密運作機制

瑞士巴塞爾大學研究團隊運用最新冷凍電子顯微鏡技術，首次以超高解析度捕捉到粒線體內能量生產蛋白質的超級複合體結構，這項突破性發現將徹底改變我們對細胞能量代謝的認知。

粒線體作為細胞的「能量發電廠」，負責產生維持生命所需的ATP能量分子。研究團隊透過冷凍電子斷層掃描技術，成功解析藻類細胞內粒線體的立體結構，發現呼吸鏈蛋白質並非單獨運作，而是會組裝成大型超級複合體，這種特殊結構能大幅提升ATP的生產效率。

「我們的資料顯示，呼吸蛋白會聚集在粒線體膜的特定區域，形成一種主要型別的超級複合體。」研究第一作者、瑞士國家科學基金會學者Florent Waltz解釋道。透過電子顯微鏡，研究人員能清楚觀察到這些複合體如何像水泵一樣推動質子流動，進而驅動ATP合成酶運作，其原理類似水車利用水流產生動力。

令人驚訝的是，研究團隊在單細胞藻類萊茵衣藻中發現，幾乎所有呼吸蛋白都以超級複合體形式存在。這種特殊結構不僅能最佳化電子傳遞效率，更能減少能量損耗。此外，粒線體內膜獨特的皺褶結構也引起研究人員注意，這種類似肺部組織的設計能最大化表面積，容納更多呼吸鏈複合體。

這項發表於《科學》期刊的研究，不僅解答了困擾學界70年的粒線體結構之謎，更為生物技術和醫學研究開闢新方向。研究團隊下一步將探究不同物種間超級複合體的演化差異，以及這些結構異常與人類疾病的關聯性，這將有助於開發相關疾病的治療策略。