Mitochondrijų atradimas

Mitochondrijos, paprastai vadinamos ląstelės jėgainėmis, yra gyvybiškai svarbios energijos gamybai, atsirandančiai skaidant angliavandenius ir riebalų rūgštis. Nors struktūros, kurios galėjo būti mitochondrijos, galėjo būti pastebėtos nuo 1850-ųjų, tik tada, kai atsirado naftos panardinimo lęšis mikroskopams 1870 m. ir 1800 m. pabaigoje buvo sukurtos naujos audinių dažymo technologijos, kurias mokslininkai galėjo pamatyti mitochondrijose. ląstelių.

Apie 1890 m. Vokiečių mokslininkas Richardas Altmannas sukūrė geresnį audinių išsaugojimo ar tvirtinimo būdą, skirtą tirti mikroskopu. Norėdami paruošti skaidres, jis taip pat panaudojo naują rūgšties-fuksino audinių dėmę. Tada beveik visose jo tirtose ląstelėse jis galėjo pamatyti gijas, kurios atrodė kaip granulių stygos. Šias struktūras jis pavadino „bioblastais“. Altmannas pasiūlė, kad granulės yra pagrindiniai ląstelių gyvieji vienetai, atsakingi už medžiagų apykaitos procesus.

1898 m. Kitas vokiečių mokslininkas Carlas Benda paskelbė rezultatus, kai ląstelės tiriamos mikroskopu naudojant dar kitokią dėmę - krištolo violetinę. Jis ištyrė Richardo Altmanno bioblastus ir pamatė konstrukcijas, kurios kartais atrodė kaip siūlai, o kartais priminė granules. Jiems jis sugalvojo terminą „mitochondrionas“ iš graikų kalbos žodžių „mitos“, reiškiančių „siūlus“ ir „chondros“, reiškiančius „granulę“, su daugiskaita yra „mitochondrijos“. 1900 m. Leonoras Michaelis paskelbė savo išvadas, kad dažai „Janus green“ dažė mitochondrijas gyvose ląstelėse, įrodydami, kad jie buvo tikri, o ne dirbtiniai dirbiniai technikos.

Iš pat pradžių Altmannas teigė, kad bioblastai yra simbiontai. Jis manė, kad jie gali atlikti pagrindinius medžiagų apykaitos procesus, ir laikė juos lygiaverčiais nepriklausomai egzistuojantiems mikroorganizmams. Ši teorija buvo atmesta ir užmiršta iki amerikiečių mokslininkės Lynn Margulis darbo 1960-aisiais. Ji pasiūlė, kad mitochondrijos atsirado iš savarankiškai gyvenančių bakterijų, kurias apėmė kita ląstelė - procesas, vadinamas endocitoze. Šios bakterijos prisitaikė gyventi kaip endosimbiontai ląstelėse-šeimininkėje. Tikėtina, kad siūlomi simbiotiniai santykiai susiklostė daugiau nei prieš milijardą metų.

Tik nuo 1900-ųjų pradžios supratimas apie mitochondrijas labai išaugo dėl biocheminių ir genetinių tyrimų bei vaizdavimo elektronine mikroskopija. Mitochondrijos yra ląstelių organelės su dviguba membrana, turinčios savo DNR, vadinamos mDNR arba mtDNR. Kiekvienoje ląstelėje yra nuo šimtų iki tūkstančių mitochondrijų. Jie ant vidinės membranos sintezuoja adenozino trifosfatą, pagrindinę kūno energiją nešančią molekulę, svarbią ląstelių kvėpavimui. Mitochondrijos taip pat veikia reguliuodamos ląstelių mirtį arba apoptozę ir gamindamos cholesterolį ir hemą - hemoglobino komponentą, kuris kraujo ląstelėse suriša deguonį.