Objev mitochondrií

Běžně nazývaná elektrárna buňky, mitochondrie jsou životně důležité pro výrobu energie, která pochází z rozkladu sacharidů a mastných kyselin. Ačkoli struktury, které mohly být mitochondrie, si mohly všimnout od padesátých let 20. století, nebylo to až do doby, kdy byla k dispozici čočka pro ponoření do oleje pro mikroskopy v roce 1870 a nové techniky barvení tkání vyvinuté koncem 19. století, kdy vědci mohli vidět mitochondrie uvnitř buňky.

Kolem roku 1890 vyvinul německý vědec Richard Altmann lepší způsob uchování nebo fixace tkání určených k vyšetření pod mikroskopem. K přípravě diapozitivů použil také novou tkáňovou skvrnu kyselinou-fuchsinem. Potom téměř ve všech zkoumaných buňkách viděl vlákna, která vypadala jako struny granulí. Nazval tyto struktury „bioblasty“. Altmann navrhl, aby granule byly základními živými jednotkami v buňkách, které byly odpovědné za metabolické procesy.

V roce 1898 Carl Benda, další německý vědec, publikoval výsledky z použití ještě jiné skvrny, křišťálově fialové, ke studiu buněk pod mikroskopem. Zkoumal bioblasty Richarda Altmanna a viděl struktury, které někdy vypadaly jako vlákna a jindy připomínaly granule. Pro ně vytvořil termín „mitochondrie“, z řeckých slov „mitos“, což znamená „nit“ a „chondros“, což znamená „granule“, v množném čísle „mitochondria“. V roce 1900 Leonor Michaelis publikoval svá zjištění, že barvivo Janus green obarvilo mitochondrie v živých buňkách, což dokazuje, že šlo o skutečné a nikoli o artefakty produkované přípravou techniky.

Hned na začátku Altmann navrhl, že bioblasty jsou symbionty. Považoval je za schopné základních metabolických procesů a považoval je za rovnocenné nezávisle existujícím mikroorganismům. Tato teorie byla odmítnuta a zapomenuta až do práce amerického vědce Lynna Margulise v 60. letech. Navrhla, že mitochondrie pocházejí z nezávisle žijících bakterií, které pohltila jiná buňka, proces zvaný endocytóza. Tyto bakterie se přizpůsobily životu jako endosymbionty v hostitelských buňkách. Je pravděpodobné, že navrhovaný symbiotický vztah se vyvinul před miliardou let.

Od počátku 20. století 20. století významně rostlo chápání mitochondrií díky biochemickým a genetickým vyšetřením a zobrazování pomocí elektronové mikroskopie. Mitochondrie jsou buněčné organely s dvojitou membránou, které mají vlastní DNA, nazývanou mDNA nebo mtDNA. Každá buňka obsahuje stovky až tisíce mitochondrií. Syntetizují na vnitřní membráně adenosintrifosfát, hlavní molekulu nesoucí energii v těle důležitou pro buněčné dýchání. Mitochondrie také fungují při regulaci buněčné smrti nebo apoptózy a při produkci cholesterolu a hem, složky hemoglobinu, která váže kyslík v krevních buňkách.