Mitohondriju atklāšana

Mitohondriji, kurus parasti sauc par šūnas spēkstacijām, ir vitāli svarīgi enerģijas ražošanai, kas rodas no ogļhidrātu un taukskābju sadalīšanās. Kaut arī struktūras, kas, iespējams, bija mitohondrijas, iespējams, pamanīja jau kopš 1850. gadiem, tikai līdz brīdim, kad kļuva pieejams eļļas iegremdēšanas objektīvs mikroskopiem 1870. gadā un 1800. gadu beigās tika izstrādātas jaunas audu krāsošanas metodes, kuras zinātnieki varēja redzēt mitohondrijos šūnas.

Ap 1890. gadu vācu zinātnieks Ričards Altmans izstrādāja labāku veidu, kā saglabāt vai nofiksēt audus, kas paredzēti pārbaudei mikroskopā. Slaidu sagatavošanai viņš izmantoja arī jaunu skābes-fuksīna audu traipu. Tad viņš gandrīz visās šūnās varēja redzēt pavedienus, kas izskatījās kā granulu virknes. Viņš šīs struktūras nosauca par "bioblastiem". Altmans ierosināja, ka granulas ir pamata dzīvojošās vienības šūnās, kas ir atbildīgas par vielmaiņas procesiem.

1898. gadā cits vācu zinātnieks Karls Benda publicēja rezultātus, izmantojot vēl citu traipu - kristālvioletu - šūnu pētīšanai mikroskopā. Viņš pētīja Ričarda Altmana bioblastus un redzēja struktūras, kas reizēm izskatījās pēc diegiem un citreiz atgādināja granulas. Viņš izdomāja viņiem terminu "mitohondrija" no grieķu vārdiem "mitos", kas nozīmē "pavediens" un "chondros", kas nozīmē "granula", ar daudzskaitļa vārdu "mitohondriji". 1900. gadā Leonor Michaelis publicēja savus secinājumus, ka krāsviela Janus green iekrāsoja mitohondriju dzīvās šūnās, pierādot, ka tie ir reāli, nevis artefakti, kas radušies, sagatavojot paņēmieni.

Jau pašā sākumā Altmans ieteica, ka bioblasti ir simbionti. Viņš domāja, ka tie spēj veikt pamata vielmaiņas procesus, un uzskatīja tos par līdzvērtīgiem neatkarīgi pastāvošiem mikroorganismiem. Šī teorija tika noraidīta un aizmirsta līdz amerikāņu zinātnieka Lynn Margulis darbam 1960. gados. Viņa ierosināja, ka mitohondriji rodas no patstāvīgi dzīvojošām baktērijām, kuras pārņēma cita šūna - process, ko sauc par endocitozi. Šīs baktērijas pielāgojās dzīvošanai kā endosimbionti saimniekšūnās. Visticamāk, ka ierosinātās simbiotiskās attiecības izveidojās vairāk nekā pirms miljardu gadu.

Tieši kopš 1900. gadu sākuma mitohondriju izpratne ir ārkārtīgi pieaugusi, pateicoties bioķīmiskiem un ģenētiskiem pētījumiem un attēlveidošanai ar elektronu mikroskopu. Mitohondriji ir šūnu organoīdi ar dubultu membrānu, kuriem ir savs DNS, ko sauc par mDNS vai mtDNS. Katrā šūnā ir simtiem līdz tūkstošiem mitohondriju. Viņi uz iekšējās membrānas sintezē adenozīna trifosfātu - ķermeņa galveno enerģiju nesošo molekulu, kas ir svarīga šūnu elpošanā. Mitohondriji darbojas arī, regulējot šūnu nāvi jeb apoptozi, kā arī ražojot holesterīnu un hemu - hemoglobīna sastāvdaļu, kas asins šūnās saista skābekli.