生物通报道：糖，胆固醇，磷酸盐，锌——一个健康的个体令人惊讶的能将这么多种营养元素保存在合适的水平，从工程学的观点来看，细胞表面应该有一个具有万能功能的泵，用以保持这些营养的均衡：当一种营养成分，比如糖的浓度，在细胞内水平下降了，那么这个泵就应该能是泵入机制，只到糖的浓度恢复正常。
但是奇怪的是，细胞采用了两种类型的泵，一种在良好状态下激活，当特殊的营养物质在细胞内是充足的时候，另外一种则是在恶劣的情况下激活，这种情况下营养元素是缺乏的。那么为什么细胞需要这种双重机制呢？
来自Weizmann研究所的研究人员发现细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用将糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放出大量能量。细胞内的能量物质转换发生在线粒体中，因此线粒体是为细胞提供能量的“动力工厂”。其氧化过程由线粒体内膜上的4个呼吸链膜蛋白复合物。
线粒体把外部吸收来的以营养形式存储的能量在细胞内转换为普遍的能量来源三磷酸腺苷。ATP在线粒体中的生产要经历多个步骤，主要步骤为氢气氧化为水的爆鸣气反应。在实验室中人们可以让氢气和氧气相互反应，使存储在原料中的能量以热的形式释放出来，而在生物氧通过呼吸链蛋白复合物膜时，能量受到控制，被释放在小包中。这些能量像在燃料电池中那样被转化为最终用于合成ATP的电子膜电位，人体内线粒体的表面积总计约1.4万平方米，每天大约可以生成65公斤的ATP。
