Cytologie - Mitochondrien

Cytologie:

Mitochondrien

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.

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.

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