Ontdekking van de mitochondriën

Mitochondriën, gewoonlijk de krachtcentrale van de cel genoemd, zijn van vitaal belang voor de energieproductie die voortkomt uit de afbraak van koolhydraten en vetzuren. Hoewel structuren die mogelijk mitochondriën waren, misschien vanaf de jaren 1850 zijn opgemerkt, duurde het tot de olie-immersielens beschikbaar kwam voor microscopen in 1870 en nieuwe technieken voor het kleuren van weefsel die tegen het einde van de 19e eeuw werden ontwikkeld, waarmee wetenschappers mitochondriën binnenin konden zien cellen.

Rond 1890 ontwikkelde een Duitse wetenschapper genaamd Richard Altmann een betere manier om weefsels te bewaren of te fixeren die bedoeld waren voor onderzoek onder de microscoop. Hij gebruikte ook een nieuwe zuur-fuchsine-weefselkleuring om de objectglaasjes voor te bereiden. Hij kon toen filamenten zien die eruitzagen als strengen korrels in bijna alle cellen die hij onderzocht. Hij noemde deze structuren 'bioblasten'. Altmann stelde voor dat de korrels basale levende eenheden waren in cellen die verantwoordelijk waren voor metabolische processen.

In 1898 publiceerde Carl Benda, een andere Duitse wetenschapper, resultaten van het gebruik van nog een andere kleurstof, kristalviolet, om cellen onder de microscoop te bestuderen. Hij onderzocht de bioblasten van Richard Altmann en zag structuren die er soms uitzagen als draden en dan weer op korrels. Hij bedacht de term 'mitochondrion' voor hen, van de Griekse woorden 'mitos', wat 'draad' en 'chondros' betekent, wat 'korrel' betekent, waarbij het meervoud 'mitochondriën' is. in 1900, Leonor Michaelis publiceerde zijn bevindingen dat de kleurstof Janus groen de mitochondriën in levende cellen kleurde, wat bewees dat ze echt waren en geen artefacten die door voorbereiding waren geproduceerd. technieken.

Al in het begin suggereerde Altmann dat bioblasten symbionten waren. Hij dacht dat ze in staat waren tot elementaire stofwisselingsprocessen en beschouwde ze als gelijkwaardig aan onafhankelijk bestaande micro-organismen. Deze theorie werd verworpen en vergeten tot het werk van de Amerikaanse wetenschapper Lynn Margulis in de jaren zestig. Ze stelde voor dat mitochondriën afkomstig zijn van onafhankelijk levende bacteriën die werden opgeslokt door een andere cel, een proces dat endocytose wordt genoemd. Deze bacteriën hebben zich aangepast om als endosymbionten in de gastheercellen te leven. Het is waarschijnlijk dat de voorgestelde symbiotische relatie meer dan een miljard jaar geleden is ontstaan.

Pas sinds het begin van de twintigste eeuw is het begrip van mitochondriën enorm gegroeid dankzij biochemisch en genetisch onderzoek en beeldvorming door elektronenmicroscopie. Mitochondriën zijn celorganellen met een dubbel membraan die hun eigen DNA hebben, mDNA of mtDNA genoemd. Elke cel bevat honderden tot duizenden mitochondriën. Ze synthetiseren adenosinetrifosfaat, het belangrijkste energiedragende molecuul van het lichaam dat belangrijk is bij de cellulaire ademhaling, op het binnenmembraan. Mitochondriën werken ook bij het reguleren van celdood of apoptose, en bij de productie van cholesterol en heem, het bestanddeel van hemoglobine dat zuurstof in bloedcellen bindt.