Odkrycie mitochondriów

Powszechnie nazywane „elektrownią” komórki, mitochondria są niezbędne do produkcji energii pochodzącej z rozpadu węglowodanów i kwasów tłuszczowych. Chociaż struktury, które mogły być mitochondriami, mogły zostać zauważone od lat 50. XIX wieku, dopiero wtedy pojawiła się soczewka immersyjna do mikroskopów w 1870 roku i nowych technik barwienia tkanek opracowanych pod koniec XIX wieku, dzięki którym naukowcy mogli zobaczyć mitochondria wewnątrz komórki.

Około 1890 roku niemiecki naukowiec Richard Altmann opracował lepszy sposób konserwacji lub utrwalania tkanek przeznaczonych do badania pod mikroskopem. Do przygotowania preparatów użył również nowego barwnika do tkanek z kwasem fuksyny. Mógł wtedy zobaczyć włókna, które wyglądały jak sznurki granulek w prawie wszystkich badanych komórkach. Nazwał te struktury „bioblastami”. Altmann zasugerował, że granulki są podstawowymi żywymi jednostkami w komórkach, które są odpowiedzialne za procesy metaboliczne.

W 1898 roku Carl Benda, inny niemiecki naukowiec, opublikował wyniki użycia jeszcze innego barwnika, fioletu krystalicznego, do badania komórek pod mikroskopem. Zbadał bioblasty Richarda Altmanna i zobaczył struktury, które czasami wyglądały jak nici, a innym razem przypominały granulki. Ukuł dla nich termin „mitochondrium”, od greckich słów „mitos”, co oznacza „nić” i „chondros”, co oznacza „granulka”, przy czym liczba mnoga oznacza „mitochondria”. W 1900, Leonor Michaelis opublikował swoje odkrycie, że barwnik Janus green zabarwił mitochondria w żywych komórkach, dowodząc, że są one prawdziwe, a nie artefaktami wytworzonymi przez preparaty. techniki.

Na samym początku Altmann zasugerował, że bioblasty są symbiontami. Uważał je za zdolne do podstawowych procesów metabolicznych i uważał je za równoważne z niezależnie istniejącymi mikroorganizmami. Teoria ta została odrzucona i zapomniana aż do pracy amerykańskiej naukowca Lynn Margulis w latach 60. XX wieku. Zasugerowała, że ​​mitochondria powstały z niezależnie żyjących bakterii, które zostały pochłonięte przez inną komórkę, w procesie zwanym endocytozą. Bakterie te przystosowały się do życia jako endosymbionty w komórkach gospodarza. Jest prawdopodobne, że proponowana relacja symbiotyczna rozwinęła się ponad miliard lat temu.

Już od początku XX wieku zrozumienie mitochondriów ogromnie wzrosło dzięki badaniom biochemicznym i genetycznym oraz obrazowaniu za pomocą mikroskopii elektronowej. Mitochondria to organelle komórkowe z podwójną błoną, które mają własne DNA, zwane mDNA lub mtDNA. Każda komórka zawiera setki, a nawet tysiące mitochondriów. Syntetyzują na błonie wewnętrznej trójfosforan adenozyny, główną cząsteczkę przenoszącą energię w organizmie, ważną w oddychaniu komórkowym. Mitochondria działają również w regulacji śmierci komórek lub apoptozy oraz w produkcji cholesterolu i hemu, składnika hemoglobiny wiążącego tlen w komórkach krwi.