მიტოქონდრიის აღმოჩენა

ჩვეულებრივ, უჯრედის ელექტროსადგურია მიტოქონდრია სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ენერგიის წარმოებისთვის, რაც ნახშირწყლების და ცხიმოვანი მჟავების დაშლის შედეგად ხდება. მიუხედავად იმისა, რომ შესაძლოა მიტოქონდრიების სტრუქტურები შემჩნეულიყო 1850-იანი წლებიდან, ნავთობის ჩაძირვის ობიექტივი გახდა ხელმისაწვდომი 1870 წელს მიკროსკოპებისთვის და ქსოვილების შეღებვის ახალი ტექნიკა, რომელიც შეიქმნა 1800-იანი წლების ბოლოს, რომ მეცნიერები ხედავდნენ მიტოქონდრიებს უჯრედები.

დაახლოებით 1890 წელს გერმანელმა მეცნიერმა რიჩარდ ალტმანმა შექმნა მიკროსკოპით გამოსაკვლევი ქსოვილების შენარჩუნების ან დაფიქსირების უკეთესი მეთოდი. მან ასევე გამოიყენა მჟავა-ფუქსინის ქსოვილის ახალი ლაქა სლაიდების მოსამზადებლად. შემდეგ მას შეეძლო დაენახა ძაფები, რომლებიც გრანულების სიმებს ჰგავდა თითქმის ყველა უჯრედში, რომელიც მან შეისწავლა. მან ამ სტრუქტურებს "ბიობლასტები" უწოდა. ალტმანმა შემოგვთავაზა, რომ გრანულები უჯრედების ძირითადი საცხოვრებელი ერთეულებია, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან მეტაბოლურ პროცესებზე.

1898 წელს კარლ ბენდამ, სხვა გერმანელმა მეცნიერმა, გამოაქვეყნა შედეგები, რომლითაც ჯერ კიდევ განსხვავებული ლაქა, ბროლის იისფერი გამოიყენებოდა მიკროსკოპში უჯრედების შესასწავლად. მან გამოიკვლია რიჩარდ ალტმანის ბიობლასტები და დაინახა სტრუქტურები, რომლებიც ზოგჯერ ძაფებს ჰგავდა და ზოგჯერ გრანულებს წააგავდა. მან მათთვის შემოიტანა ტერმინი "მიტოქონდრიონი", ბერძნული სიტყვებიდან "mitos", რაც ნიშნავს "ძაფს" და "ქონდროს", რაც ნიშნავს "გრანულს", მრავლობითი რიცხვით "მიტოქონდრია". 1900 წელს ლეონორ მიქაილისმა გამოაქვეყნა დასკვნები იმის შესახებ, რომ საღებავმა ჯანუს მწვანემ ცოცხალ უჯრედებში შეღებვა მიტოქონდრიებზე, დაადასტურა, რომ ისინი ნამდვილი იყო და არა ნიმუშები, რომლებიც წარმოებული იყო პრეპარატის მიერ ტექნიკა.

დასაწყისშივე ალტმანმა თქვა, რომ ბიობლასტები სიმბიოტებია. ის ფიქრობდა, რომ მათ შეეძლოთ ძირითადი მეტაბოლური პროცესები და მათ ექვივალენტურად მიიჩნევდნენ დამოუკიდებლად არსებულ მიკროორგანიზმებს. ეს თეორია უარყოფილი და დავიწყებული იყო, სანამ ამერიკელი მეცნიერი ლინ მარგულისი 1960-იან წლებში მუშაობდა. მან შემოგვთავაზა, რომ მიტოქონდრია წარმოიშვა დამოუკიდებლად ცოცხალი ბაქტერიებისგან, რომლებიც სხვა უჯრედმა მოიცვა, ენდოციტოზი. ეს ბაქტერიები მოერგნენ მასპინძელ უჯრედებში ენდოსიმბიონტებად ცხოვრებას. სავარაუდოა, რომ შემოთავაზებული სიმბიოტიკური ურთიერთობა განვითარდა მილიარდი წლის წინ.

მხოლოდ 1900-იანი წლების დასაწყისიდან, მიტოქონდრიის გაგება უზომოდ გაიზარდა ბიოქიმიური და გენეტიკური გამოკვლევებისა და ელექტრონული მიკროსკოპით გამოსახულების წყალობით. მიტოქონდრია წარმოადგენს უჯრედის ორგანელებს ორმაგი გარსით, რომელსაც აქვს საკუთარი დნმ, რომელსაც ეწოდება mDNA ან mtDNA. თითოეული უჯრედი შეიცავს ასობით-ათასობით მიტოქონდრიას. ისინი სინთეზირებენ ადენოზინტრიფოსფატს, სხეულის მთავარ ენერგიის მატარებელ მოლეკულას, რომელიც მნიშვნელოვანია უჯრედულ სუნთქვაში, შიდა მემბრანაზე. მიტოქონდრია ასევე ფუნქციონირებს უჯრედების სიკვდილის, ან აპოპტოზის, და ქოლესტერინისა და ჰემის წარმოებაში, ჰემოგლობინის კომპონენტად, რომელიც სისხლის უჯრედებში ჟანგბადს უკავშირებს.