粒线体与老化有关.PDFVIP

粒線體與老化相關? 投稿類別：生物類 篇名： 粒線體與老化有關？ 作者： 蔡傑羽 國立大里高中 高二十班 許皓為 國立大里高中 高二十班 指導老師： 孫承矩老師 1 粒線體與老化相關? 壹●前言 一、研究動機 我們的身體由無數個細胞構成。幾乎每一個細胞皆有粒線體，雖然 粒線體只是一個小小的胞器，但在身體中卻占有舉足輕重的地位。身體 裡的能量幾乎都是由粒線體所製造出來的，因此他又被稱為「細胞的能 量工廠」。 經由學校老師上課，我們了解到粒線體是個奇妙的胞器，引發我們 對它產生興趣，近期閱讀科學雜誌，更看見一篇關於「粒線體及老化」 的文章，隨著醫療越來越進步 ，人們的壽命也越來越長 ，而「老化」便成 了人們關注且一直希望能減緩的課題 ，這難道跟粒線體有什麼關係嗎？讓 我們更想深入這個直徑才0.001 毫米的超級機器。 二、研究目的 探討粒線體對老化的影響，瞭解粒線體如何影響我們的健康，與其作用 的機制 ，並進一步討論應用在醫學發展的可能性與價值。 貳●正文 一、粒線體概論 (一)大小與形狀 粒線體的直徑一般在0.5 到1.0 微米，長度 1.5 到3.0 微米，可於光學顯 微鏡下發現它們。而粒線體一般為短棒狀或圓球狀，有些因為生物種類和生 理狀態的差異，還可呈環狀、線狀、扁盤狀等其他不同的型態。 (二)數量與分布 不同生物與組織中的粒線體數量差異相當大，從數千個到一個，甚至零 個。細胞中粒線體數量取決於該細胞的代謝水平，代謝活動越旺盛的細胞 ， 其粒線體數量越多 ，而其通常分布在細胞功能旺盛的區域。 (三)結構與組成 2 粒線體與老化相關? 粒線體由外而內分為：粒線體外膜、粒線體膜間隙、粒線體內膜和粒線 體基質四個功能區。外膜較光滑，內膜向內皺褶，包裹粒線體基質。粒線體 的組成主要有水、蛋白質和脂質，少量的輔酶和核酸……等。 圖一 ：粒線體剖面圖 圖二：哺乳動物肺組織中的粒線體 (圖片來源：/wiki/ 。2013 年 10 月15 日) 二、粒線體和老化的關聯 人體中大多數的細胞或多或少都擁有粒線體，從數個到數千個不等，這 個微小的胞器就像發電機一般 ，是身體能量的來源。但是經研究證實 ，隨著 年齡的增長，細胞內粒線體的含量有明顯地減少，並累積一些讓細胞衰老或 產生疾病的因子 ，例如一些老年疾病都與粒線體DNA 變異有關 。 三、產生能量的代價 重量占體中一成 ，俗稱「細胞內的能量工廠」的粒線體 ，為我們的身體 製造大部分的能量 ，日常生活中的大小事，如跑步、讀書、步行甚至睡覺， 都需要能量的消耗。在粒線體生產能量的過程中，一定會產生一種有毒的廢 物－活性氧（active oxygen ）依據不同的粒線體，有時會有大量活性氧釋出 粒線體的情形。 活性氧會攻擊細胞內中要的物質，包括傳遞遺傳訊息的DNA 和蛋白質 ，活性氧會與細胞中的蛋白質結合，破壞蛋白質的結構，使蛋白質的功能下 降。活性氧也會與DNA 結合，破壞其結構，要是因此改變了其中的一傳訊 息，除了細胞會逐漸衰亡 、老化外，亦有可能使細胞癌化，危及健康。 細胞也有保護自己不被活性氧侵害的機制，那就是利用「活性氧除去物 質」。這種會隨年齡增長而減少的物質叫做「輔酶Q10 」（coenzyme Q10 ）和 「類指酸（硫辛酸）」（α -lipoic acid ），這兩者都是與能量產生有關的物質 ， 同時也是活性氧除去物質，他們可以將活性氧轉化為無毒的水分子，但是事 與願違 ，隨著細胞年齡增長，排出的活性氧隨之增加 ，可是活性氧除去物質