Scoperta dei mitocondri

Comunemente definiti la centrale elettrica della cellula, i mitocondri sono vitali per la produzione di energia che deriva dalla scomposizione di carboidrati e acidi grassi. Sebbene strutture che potrebbero essere state i mitocondri potrebbero essere state notate dal 1850, non è stato fino a quando non è diventata disponibile la lente ad immersione in olio per i microscopi nel 1870 e nuove tecniche di colorazione dei tessuti sviluppate verso la fine del 1800 che gli scienziati potevano vedere i mitocondri all'interno cellule.

Intorno al 1890, uno scienziato tedesco di nome Richard Altmann sviluppò un modo migliore per preservare, o fissare, i tessuti destinati all'esame al microscopio. Ha anche usato una nuova colorazione dei tessuti acido-fucsina per preparare i vetrini. Poteva quindi vedere filamenti che sembravano stringhe di granuli all'interno di quasi tutte le cellule che esaminava. Ha chiamato queste strutture "bioblasti". Altmann ha proposto che i granuli fossero unità viventi di base all'interno delle cellule responsabili dei processi metabolici.

Nel 1898, Carl Benda, un altro scienziato tedesco, pubblicò i risultati dell'utilizzo di un colorante ancora diverso, il cristalvioletto, per studiare le cellule al microscopio. Ha studiato i bioblasti di Richard Altmann e ha visto strutture che a volte sembravano fili e altre volte assomigliavano a granuli. Ha coniato per loro il termine "mitocondrio", dalle parole greche "mitos", che significa "filo" e "chondros", che significa "granulo", con il plurale "mitocondri". Nel 1900, Leonor Michaelis ha pubblicato le sue scoperte secondo cui il colorante Janus Green ha macchiato i mitocondri nelle cellule viventi, dimostrando che erano reali e non artefatti prodotti dalla preparazione tecniche.

Proprio all'inizio, Altmann ha suggerito che i bioblasti fossero simbionti. Li riteneva capaci di processi metabolici di base e li considerava equivalenti a microrganismi esistenti indipendentemente. Questa teoria è stata respinta e dimenticata fino al lavoro dello scienziato americano Lynn Margulis negli anni '60. Ha proposto che i mitocondri abbiano avuto origine da batteri viventi indipendentemente che sono stati inghiottiti da un'altra cellula, un processo chiamato endocitosi. Questi batteri si sono adattati a vivere come endosimbionti all'interno delle cellule ospiti. È probabile che la relazione simbiotica proposta si sia sviluppata oltre un miliardo di anni fa.

Proprio dall'inizio del 1900, la comprensione dei mitocondri è cresciuta enormemente grazie alle indagini biochimiche e genetiche e all'imaging mediante microscopia elettronica. I mitocondri sono organelli cellulari con una doppia membrana che hanno il proprio DNA, chiamato mDNA o mtDNA. Ogni cellula contiene da centinaia a migliaia di mitocondri. Sintetizzano l'adenosina trifosfato, la principale molecola portatrice di energia del corpo, importante nella respirazione cellulare, sulla membrana interna. I mitocondri funzionano anche nella regolazione della morte cellulare, o apoptosi, e nella produzione di colesterolo ed eme, il componente dell'emoglobina che lega l'ossigeno nelle cellule del sangue.