A mitokondriumokat általában a sejt erőművének nevezik, és elengedhetetlenek a szénhidrátok és zsírsavak lebomlásából származó energiatermeléshez. Bár az 1850-es évektől kezdve észrevehettek olyan struktúrákat, amelyek mitokondriumok lehetnek, csak az olajmerülő lencse vált elérhetővé mikroszkópokhoz 1870-ben, és az 1800-as évek vége felé új szövetfestési technikák alakultak ki, amelyeken a tudósok láthatták a mitokondriumokat sejtek.
A mitokondrium kezdeti felfedezése
1890 körül egy Richard Altmann nevű német tudós kifejlesztett egy jobb módszert a mikroszkóp alatt történő vizsgálatra szánt szövetek megőrzésére vagy rögzítésére. A tárgylemezek elkészítéséhez új sav-fukszin szövetfoltot is használt. Ezután szinte az összes általa vizsgált sejtben szálakat láthatott, amelyek granulátum húrnak tűntek. "Bioblastoknak" nevezte ezeket a szerkezeteket. Altmann azt javasolta, hogy a szemcsék a sejtek alapvető élő egységei, amelyek felelősek az anyagcsere folyamatokért.
A mitokondrium neve
1898-ban Carl Benda, egy másik német tudós, közzétette az eredményeket, amelyek szerint a sejtek mikroszkóp alatt történő tanulmányozásához egy másik festéket, kristálylila színt használtak. Richard Altmann bioblasztjait vizsgálta, és olyan szerkezeteket látott, amelyek néha fonalaknak tűntek, máskor pedig granulátumokra hasonlítottak. Kifejlesztette számukra a "mitokondrium" kifejezést a görög "mitos" szavakból, amelyek jelentése "szál" és "chondros", vagyis "szemcsék", a többes számban "mitokondriumok". 1900-ban Leonor Michaelis közzétette azon megállapításait, amelyek szerint a Janus zöld festék mitokondriumokat festett az élő sejtekben, bizonyítva, hogy ezek valódiak, és nem előkészítéssel előállított műtermékek technikák.
A mitokondriumok eredete
Az elején Altmann azt javasolta, hogy a bioblasztok szimbionták. Úgy gondolta, hogy képesek alapvető anyagcsere-folyamatokra, és ekvivalensnek tekintette őket a függetlenül létező mikroorganizmusokkal. Ezt az elméletet Lynn Margulis amerikai tudós 1960-as évekbeli munkájáig elvetették és elfelejtették. Azt javasolta, hogy a mitokondriumok önállóan élő baktériumokból származzanak, amelyeket elnyelt egy másik sejt, az endocitózisnak nevezett folyamat. Ezek a baktériumok alkalmazkodtak ahhoz, hogy a gazdasejtekben endoszimbionként éljenek. Valószínű, hogy a javasolt szimbiotikus kapcsolat több mint egymilliárd évvel ezelőtt alakult ki.
Mitokondriális szerepek és jellemzők
Közvetlenül az 1900-as évek eleje óta a mitokondriumok megértése óriási mértékben megnőtt a biokémiai és genetikai vizsgálatoknak és az elektronmikroszkópos képalkotásnak köszönhetően. A mitokondrium kettős membránnal rendelkező sejtorganellák, amelyeknek saját DNS-e van, az úgynevezett mDNS vagy mtDNS. Minden sejt száz-ezer mitokondriumot tartalmaz. A belső membránon szintetizálják az adenozin-trifoszfátot, a test fő energiát hordozó molekuláját, amely fontos a sejtlégzésben. A mitokondrium a sejthalál vagy az apoptózis szabályozásában, valamint a koleszterin és a hem termelésében is szerepet játszik, a hemoglobin azon komponensében, amely megköti az oxigént a vérsejtekben.