Entdeckung der Mitochondrien

Die Mitochondrien werden allgemein als das Kraftwerk der Zelle bezeichnet und sind für die Energieproduktion, die aus dem Abbau von Kohlenhydraten und Fettsäuren entsteht, von entscheidender Bedeutung. Obwohl Strukturen, die möglicherweise Mitochondrien waren, aus den 1850er Jahren aufgefallen sein könnten, war es erst, als die Ölimmersionslinse verfügbar wurde für Mikroskope im Jahr 1870 und neue Gewebefärbetechniken, die gegen Ende des 19. Jahrhunderts entwickelt wurden, mit denen Wissenschaftler Mitochondrien im Inneren sehen konnten Zellen.

Um 1890 entwickelte ein deutscher Wissenschaftler namens Richard Altmann eine bessere Methode zur Konservierung oder Fixierung von Geweben, die für die Untersuchung unter dem Mikroskop bestimmt waren. Er verwendete auch eine neue Säure-Fuchsin-Gewebefärbung, um die Objektträger vorzubereiten. Dann konnte er in fast allen Zellen, die er untersuchte, Filamente sehen, die wie Körnchenstränge aussahen. Er nannte diese Strukturen "Bioblasten". Altmann schlug vor, dass die Granula grundlegende lebende Einheiten innerhalb von Zellen seien, die für Stoffwechselprozesse verantwortlich sind.

Im Jahr 1898 veröffentlichte Carl Benda, ein anderer deutscher Wissenschaftler, Ergebnisse aus der Verwendung eines anderen Farbstoffs, Kristallviolett, um Zellen unter dem Mikroskop zu untersuchen. Er untersuchte Richard Altmanns Bioblasten und sah Strukturen, die manchmal wie Fäden aussahen und manchmal wie Körnchen glichen. Er prägte für sie den Begriff "Mitochondrium", von den griechischen Wörtern "mitos", was "Faden" bedeutet, und "chondros", was "Körnchen" bedeutet, wobei der Plural "Mitochondrien" ist. In 1900, Leonor Michaelis veröffentlichte seine Erkenntnisse, dass der Farbstoff Janusgrün die Mitochondrien in lebenden Zellen färbte und bewies, dass es sich um echte und nicht durch Präparation hergestellte Artefakte handelte Techniken.

Altmann vermutete gleich zu Beginn, dass Bioblasten Symbionten seien. Er hielt sie für grundlegende Stoffwechselvorgänge fähig und hielt sie für unabhängig existierende Mikroorganismen. Diese Theorie wurde bis zur Arbeit der amerikanischen Wissenschaftlerin Lynn Margulis in den 1960er Jahren verworfen und vergessen. Sie schlug vor, dass Mitochondrien von unabhängig lebenden Bakterien stammen, die von einer anderen Zelle verschlungen wurden, ein Prozess, der als Endozytose bezeichnet wird. Diese Bakterien haben sich an das Leben als Endosymbionten in den Wirtszellen angepasst. Es ist wahrscheinlich, dass sich die vorgeschlagene symbiotische Beziehung vor über einer Milliarde Jahren entwickelt hat.

Erst seit Anfang des 20. Jahrhunderts ist das Verständnis der Mitochondrien dank biochemischer und genetischer Untersuchungen sowie der Bildgebung mittels Elektronenmikroskopie enorm gewachsen. Mitochondrien sind Zellorganellen mit einer Doppelmembran, die ihre eigene DNA haben, genannt mDNA oder mtDNA. Jede Zelle enthält Hunderte bis Tausende von Mitochondrien. Sie synthetisieren Adenosintriphosphat, das für die Zellatmung wichtige körpereigene Energieträgermolekül, an der inneren Membran. Mitochondrien wirken auch bei der Regulierung des Zelltods oder der Apoptose und bei der Produktion von Cholesterin und Häm, dem Bestandteil des Hämoglobins, der Sauerstoff in Blutzellen bindet.