作为细胞的“动力工厂”，线粒体普遍存在于真核细胞中，通过呼吸作用将糖、蛋白质、脂肪等大分子物质氧化分解，并释放能量。近年来，人们对线粒体的研究不仅限于生理和生化方面，对线粒体起源和进化，特别是对其半自主性特点也进行了较多研究，为“内共生假说”提供了越来越多的证据。
线粒体有一套自己的遗传系统，能进行DNA的复制、转录和翻译，可以编码自身的rRNA、tRNA以及部分蛋白质。但这些过程并不是完全由线粒体独立完成的，它离不开核基因组的指导与调控。因此线粒体是一种半自主性的细胞器。线粒体基因表达所必需的一些蛋白质，如RNA聚合酶、核糖体大亚单位以及许多调控因子都是由核基因编码，在细胞质的核糖体上合成后，运输进线粒体后再起作用的。线粒体功能的正常发挥也需要线粒体基因组和核基因组的相互作用．组成呼吸链的一系列结构蛋白是由线粒体和细胞核共同编码的，这些蛋白质的正确组装，受核基因的控制。线粒体在形态、染色反应、化学组成、物理性质、活动状态、遗传体系等方面，都很像细菌，从而推测线粒体起源于内共生，即古代含有进行三羧酸循环的酶系和电子传递链的好氧细菌。被原始真核细胞吞噬以后，有可能在长期互利共生中演化形成了现在的真核细胞的细胞器。在进化过程中好氧细菌逐步丧失了很多基因，并将大量遗传信息转移到了宿主细胞中．逐步形成专为宿主细胞提供能量、产生ATP的半自主性细胞器。
本书是基于《线粒体》第一版被广大读者所接受和喜爱以及收到许多良好和积极的建议，且前版距今有将近十年时间，所以作者出版这个第二版以带给读者这个领域最新的知识。本书满足不同的研究者和学生群体以获得对这个广阔领域的大致了解同时也介绍了许多错综复杂的问题。本书旨在解释尚未过时的基本原理和展望，尽管许多细节，支持数据，和特例是超前的，那是因为本书是在最近数年写成的。
出于连惯性，本书着重介绍哺乳动物的线粒体，第一版中对其他物种的线粒体的介绍将被保留以说明线粒体的多样性以及在这些物种中的特异性。有关微生物如酵母的前沿研究正不断提供线索和展望用于指导探索在高等真核生物中的线粒体。因此，许多与些相关的研究被收录。
与第一版相比，本书最新的地方是：成百上千种不同物种的mtDNA完整序列被加入到数据库中，为无论是从长时间段还是短时间段来研究这个细胞器的进化提供了原材料。氢化酶体和纺锤剩体之间的关系已经被研究清楚。
许多细节被加入到线粒体的生源说中，包括mtDNA的复制，线粒体世界级的转录，以及蛋白输入到细胞器不同的膜和组分的途径。这个主题中一个重要的更新是，线粒体中的铁硫中心的生物起源的阐明，这是该细胞器贡献给细胞的几种必须功能之一。线粒体的动态行为在许多年前就是一个热点领域，许多问题被攻克，如线粒体分裂和融合过程涉及的组分，但是更多的问题依然有待于去解决，特别是这些过程是如何被细胞控制的。
有关电子传递链的五个复合物的高度分解的结构在本书的最后一章中提及。一些重要问题依然存在，比如在电子传递链中超复杂复合物的存在已经被确认，这将挑战我们去探索它们的生理学特性。
蛋白质组学的研究的激增已经强调了这样的观点，线粒体不仅仅是细胞的动力工厂提供或多或少的的ATP，基于所需，而且它们的组成在不同组织之间具有高度的多样性，大概由于线粒体在不同组织中有着特殊的其它功能。
最终，NO已被认为是一个控制线粒体功能的潜在分子。它假设的功能有：（1）是细胞色素氧化酶的抑制子（2）与ROS系统反应形在蛋白中成过(氧化)亚硝酸盐和亚硝基硫醇（3）通过激活鸟苷酸环化酶成为线粒体生物起源过程中的一个调控因子。
伴随着人们对相关病理机制的了解，由线粒体功能失调相关的疾病正日益增长，对于线粒体功能的进一步研究将有助于这些疾病的控制和治疗。
作者简介
Immo E.Scheffler,PHD:美国加利福尼亚大学圣迭哥分校生物学系分子生物学分支教授。除了备受好评的本书之外，他在科学文艺领域还有超过100多种原著出版物以及写过许多书的章节。
本书目录
序言
第一版序言
• 历史
• 线粒体的进化起源
• 结构和形态学。融入到细胞之中
• 线粒体的生源论
• 线粒体的电子传递和氧化磷酸化
• 线粒体内的代谢途径
• 线粒体变异及相关疾病
• 线粒体的 DNA 测序和人类学
• 线粒体和药理学
索引
(武汉大学生命科学学院 欧阳文杰)