اكتشاف الميتوكوندريا

يُطلق على الميتوكوندريا بشكل عام اسم قوة الخلية ، وهي حيوية لإنتاج الطاقة التي تأتي من تحلل الكربوهيدرات والأحماض الدهنية. على الرغم من أن الهياكل التي قد تكون ميتوكوندريا قد لوحظت منذ خمسينيات القرن التاسع عشر ، إلا أن العدسة الغاطسة بالزيت لم تكن متاحة حتى بالنسبة إلى المجاهر في عام 1870 وتقنيات تلطيخ الأنسجة الجديدة التي تم تطويرها في نهاية القرن التاسع عشر ، حيث تمكن العلماء من رؤية الميتوكوندريا داخلها الخلايا.

حوالي عام 1890 ، طور عالم ألماني يدعى ريتشارد ألتمان طريقة أفضل لحفظ أو تثبيت الأنسجة المعدة للفحص تحت المجهر. كما استخدم أيضًا بقعة نسيج حمض الفوكسين الجديدة لتحضير الشرائح. ثم تمكن من رؤية خيوط تشبه أوتار حبيبات داخل جميع الخلايا التي فحصها تقريبًا. وقد أطلق على هذه الهياكل اسم "الأرومات الحيوية". اقترح ألتمان أن الحبيبات كانت وحدات حية أساسية داخل الخلايا كانت مسؤولة عن عمليات التمثيل الغذائي.

في عام 1898 ، نشر كارل بيندا ، وهو عالم ألماني آخر ، نتائج استخدام صبغة مختلفة ، وهي اللون البنفسجي البلوري ، لدراسة الخلايا تحت المجهر. قام بفحص الأرومات الحيوية لريتشارد ألتمان ورأى الهياكل التي تبدو أحيانًا مثل الخيوط وفي أحيان أخرى تشبه الحبيبات. لقد صاغ مصطلح "ميتوكوندريون" بالنسبة لهم ، من الكلمات اليونانية "ميتوس" ، والتي تعني "الخيط" و "كوندروس" ، والتي تعني "الحبيبة" ، بصيغة الجمع "ميتوكوندريا". في عام 1900، نشر ليونور ميكايليس النتائج التي توصل إليها والتي تفيد بأن صبغة جانوس الخضراء ملطخة بالميتوكوندريا في الخلايا الحية ، مما يثبت أنها حقيقية وليست قطعًا أثرية ناتجة عن التحضير التقنيات.

في البداية ، اقترح ألتمان أن الأرومات الحيوية متعايشة. كان يعتقد أنها قادرة على عمليات التمثيل الغذائي الأساسية واعتبرها معادلة للكائنات الحية الدقيقة الموجودة بشكل مستقل. تم رفض هذه النظرية ونسيانها حتى عمل العالم الأمريكي لين مارغوليس في الستينيات. اقترحت أن الميتوكوندريا نشأت من بكتيريا حية بشكل مستقل غمرت بواسطة خلية أخرى ، وهي عملية تسمى الالتقام الخلوي. تكيفت هذه البكتيريا لتعيش كتكيفات داخلية داخل الخلايا المضيفة. من المحتمل أن تكون العلاقة التكافلية المقترحة قد تطورت منذ أكثر من مليار سنة.

منذ بداية القرن العشرين ، نما فهم الميتوكوندريا بشكل كبير بفضل التحقيقات البيوكيميائية والوراثية والتصوير بالمجهر الإلكتروني. الميتوكوندريا هي عضيات خلوية ذات غشاء مزدوج لها DNA خاص بها ، يسمى mDNA أو mtDNA. تحتوي كل خلية على مئات إلى آلاف الميتوكوندريا. يصنعون ثلاثي فوسفات الأدينوزين ، الجزيء الرئيسي الذي يحمل الطاقة في الجسم والمهم في التنفس الخلوي ، على الغشاء الداخلي. تعمل الميتوكوندريا أيضًا في تنظيم موت الخلايا ، أو موت الخلايا المبرمج ، وفي إنتاج الكوليسترول والهيم ، وهو مكون الهيموغلوبين الذي يربط الأكسجين في خلايا الدم.