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一般に細胞の発電所と呼ばれるミトコンドリアは、炭水化物と脂肪酸の分解によるエネルギー生産に不可欠です。ミトコンドリアである可能性のある構造は1850年代から注目されていたかもしれませんが、1870年代にオイルイマージョンレンズが顕微鏡で利用可能になり、科学者が細胞内でミトコンドリアを見ることができる新しい組織染色技術が1800年代の終わりに向かって開発されました。
ミトコンドリアの最初の発見
1890年頃、リチャードアルトマンというドイツの科学者が、顕微鏡下での検査を目的とした組織を保存または固定するためのより良い方法を開発しました。彼はまた、新しい酸性フクシン組織染色を使用してスライドを準備しました。その後、彼は検査したほぼすべての細胞内で顆粒の糸のように見えるフィラメントを見ることができました。彼はこれらの構造を「バイオブラスト」と呼びました。アルトマンは、顆粒は代謝プロセスの原因である細胞内の基本的な生体単位であると提案しました。
ミトコンドリアの名前
1898年、別のドイツの科学者であるCarl Bendaは、顕微鏡下で細胞を研究するために、さらに異なる染色、クリスタルバイオレットを使用した結果を発表しました。彼はリチャード・アルトマンのバイオブラストを調査し、時には糸のように見え、時には顆粒に似た構造を見ました。彼は、ギリシャ語で「糸」を意味する「mitos」と「顆粒」を意味する「軟骨」、「複数」が「ミトコンドリア」を意味する「ミトコンドリア」という用語を作り出しました。 1900年、レオノール・ミカエリスは色素ヤヌス・グリーンが生細胞のミトコンドリアを染色したという発見を発表し、それらが調製技術によって生成された人工物ではなく本物であることを証明した。
ミトコンドリアの起源
当初、アルトマンはバイオブラストは共生生物であると示唆しました。彼はそれらが基本的な代謝プロセスに対応可能であると考え、独立して存在する微生物と同等であると考えました。この理論は、1960年代のアメリカの科学者リンマルグリスの研究まで、却下され、忘れられていました。彼女は、ミトコンドリアは、エンドサイトーシスと呼ばれるプロセスである、別の細胞に飲み込まれた独立して生きている細菌に由来すると提案した。これらの細菌は、宿主細胞内で内部共生生物として生きることに適応しました。提案された共生関係は10億年以上前に発展した可能性があります。
ミトコンドリアの役割と特徴
1900年代の初め以来、ミトコンドリアの理解は、生化学および遺伝学の調査と電子顕微鏡によるイメージングのおかげで非常に成長しました。ミトコンドリアは、mDNAまたはmtDNAと呼ばれる独自のDNAを持つ二重膜を持つ細胞オルガネラです。各細胞には数百から数千のミトコンドリアが含まれています。彼らは、細胞呼吸に重要な体内の主要なエネルギー伝達分子であるアデノシン三リン酸を内膜で合成します。ミトコンドリアは、細胞死またはアポトーシスの調節、および血液細胞の酸素と結合するヘモグロビンの成分であるコレステロールとヘムの産生にも機能します。