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Was sind Mitochondrien?

Anatomie der Mitochondrien

Die Mitochondrien sind eine typische funktionale Grund- und Baueinheit von Zellen, die benötigt werden, um die Lebensfähigkeit des Organismus zu gewährleisten. Unabhängig davon, wie Mitochondrien selbst morphologisch strukturiert sind, kommen diese Elemente in allen lebenden Zellen vor, in denen ein Zellkern enthalten ist.

Beim Betrachten einer Zelle fallen die Mitochondrien wegen ihrer eigenwilligen, recht imposanten Form schnell auf. Neben dem endoplasmatischen Retikulum, dem für die Zellteilung und das Wachstum der Zelle verantwortlichen Zellkern, den genetisch bedeutsamen Ribosomen und dem Golgi Apparat werden die Mitochondrien ebenfalls in die Zellsubstanz eingebettet und von der gesamten Zellmembran eingeschlossen.
Wird ein Mitochondrium “aufgeschnitten”, zeigen sich:

  • eine doppelwandige Haut, die aus der halbdurchlässigen Innen- und Außenmembran besteht
  • einen Zwischen- oder Intermembran
  • die Cristae
  • die sogenannte Matrix und eine als
  • Mitochondrien assoziierte ER-Membran bekannte Haut.

Die Cristae

Dieser Begriff ist von der kammähnlichen Ansicht des Innenraums der Mitochondrien abgeleitet worden, der sich aus ineinander gewölbte Ausstülpungen zusammensetzt. Dadurch wird eine natürliche Vergrößerung der Oberfläche erreicht.

Die Matrix

Die Matrix stellt einen anatomischen Bereich dar, der nicht in allen Mitochondrien enthalten ist. Es geht hierbei um ein Areal, welches von der Innenhaut umgeben und insbesondere mit proteinhaltigen Substanzen angefüllt ist. In der Matrix findet die Synthese des Adenosintriphosphates statt, welches eine zentrale Bedeutung für den lebenswichtigen biochemischen Citratzyklus besitzt.

Aufgaben der Mitochondrien und Vorkommen

Im umgangssprachlichen Gebrauch werden die mikroskopisch kleinen Bausteine einer lebenden tierischen, pflanzlichen oder menschlichen Zellen auch als “Kraftwerke oder Energieerzeuger” bezeichnet. Die Mitochondrien sind aufgrund ihres Aufbaus und ihrer Zentralisation in den Zellen in der Lage, zu extrem energiereiches Adenosintriphosphat zu synthetisieren. Das Adenosintriphosphat ist wegen seiner außergewöhnlichen molekularen Struktur eine extrem energiereiche organische Substanz.
Die Miochondrien sind nicht nur die Zentren der Energiegewinnung. Sie sind zudem in der Lage, selbst erbgenetische Informationen in Form der Rhibonukleinsäure zu erzeugen und sind daher ganz maßgeblich an der Synthese der Gene beteiligt.
In diesen imposanten organischen Kraftwerken werden verschiedene biochemische molekulare Stoffe produziert. In diesem Zusammenhang muss erwähnt werden, dass in diesen Strukturen ebenso der Transport der Phospholipide stattfindet, die für die Gewinnung von Lipiden benötigt werden. Darüber hinaus stehen die Zellbausteine in einem engen Zusammenhang mit der sogenannten Calzium-Signalgebung, die eine wichtige Rolle bei den körpereigenen Pufferungssystemen spielt. In der Matrix eines Mitochondriums wird das Calzium in Ionenform in einem Speicher abgelegt und kann bei Bedarf freigesetzt werden.
Ein Mitochondrium ist die Grundlage für die Funktion unserer Atmung und den Gasaustausch und ist gleichermaßen in alle Prozesse involviert, die mit dem Zelltod zu tun haben. Dabei geht es vorrangig um die chemiosmotische Verbindung zwischen verschiedenen mitochondrialen Funktionseinheiten. In einem Mitochondrium erfolgen zudem die Spaltung und der Abbau von Glukose.