Cytologie: Mitochondrien

Cytologie:
Mitochondrien
Alexander Kupferthaler
im September 1997
Mitochondrien sind die "Kraftwerke der Zelle".
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Aufbau
3. Funktion
4. Teilung
5. Schlußwort
Einleitung:
Durch die Erfindung von Mikroskopen um 1600 und deren Weiterentwicklung konnte man
pflanzliche und tierische Zellen genauer untersuchen. Bald fand man heraus, daß alle Zellen in
verschiedene Untereinheiten aufgeteilt sind. Eine Untereinheit sind die Mitochondrien, die für die
Zellatmung zuständig sind.
Aufbau der Mitochondrien:
Die Mitochondrien, die in allen Eukaryotenzellen in z.T. großer Zahl vorkommen (z.B. bis zu
1000 mal in einer Leberzelle), werden von zwei Membranen, einer äußeren und einer inneren
Mitochondrienmembran umgrenzt. Zwischen beiden befindet sich der Intermembranraum. Die
innere Membran, die den Matrixraum umschließt, erfährt durch typische Einstülpungen eine
starke Oberflächenvergrößerung. Auf der Innenseite dieser Membran ragen gestielte Partikel in
den Matrixraum, die Elementarpartikel oder ATP - Synthasen. Hier findet im Verlauf der
Zellatmung die ATP - Synthese (oxydative Phosphorylierung) statt. Weiterhin sind in der Matrix
eine Vielzahl von Enzymen enthalten. Diese Enzyme und andere Mitochondrienproteine können
zum Teil von den Mitochondrien selbst synthetisiert werden, da in der Matrix auch DNA, RNA
und Ribosomen vorliegen. Jedoch sind nur 5 % der Gene. Die restlichen 95 % liegen im Zellkern
vor.
Aufbau von Mitochondrien
Funktion von Mitochondrien:
Die Energiegewinnung in Mitochondrien ist für die eukaryotische Zelle von großer Bedeutung, da
sie sehr effizient arbeitet. Sie ist sehr komplex, denn es sind zahlreiche Komponenten in der
Matrix und der inneren Mitochondrienmembran an der Energiegewinnung beteiligt. Diese läßt
sich in drei Teile aufteilen: Citratzyklus, Elektronentransportkette und ATP - Synthase.
Das ATP - Molekül steht dabei im Mittelpunkt des Stoffwechsels und der allgemeinen Tätigkeit
der Zelle. Durch verschiedene Vorgänge entzieht es den einigen Molekülen die Energie und gibt
sie an andere weiter.
ATP ist nicht das einzige Molekül, das imstande ist Energie abzugeben, aber es hat den Vorteil,
in großer Menge hergestellt werden zu können.
Weiterhin besitzen Mitochondrien Enzyme für den Abbau von Fettsäuren und für einen Teil des
Kohlehydratabbaus.
Teilung vom Mitochondrien:
Wenn eine Zelle sich teilt bleibt die Zahl der Mitochondrien gleich. Sie werden nicht neu
gebildet, sondern teilen sich ebenfalls. Dieser Vorgang dauert weniger als 2 Stunden.
Teilung von Mitochondrien
Schlußwort:
Im Laufe der Evolution hat sich die Zelle immer mehr spezialisiert. Diese Spezialisierung kommt
in der Kompartmentierung zum Ausdruck. Mit den Mitochondrien, auch die "Kraftwerke der
Zelle" genannt, hat diese eine effektive Möglichkeit zur Energiegewinnung.
Quellen:
Molekulare Biologie der Zelle, Heiz Bielka u. Thomas Börner, Gustav
Fischer Verlag, Jena 1995
Zellbiologie, Hans Kleinig u. Peter Sitte, Gustav Fischer Verlag 1992
Strukturen des Lebens, Arthur Hauck u. Peter Quick, Metzlersche
Verlagsbuchhandlung 1986