Mitochondrium
Ein Mitochondrium (Plural: Mitochondrien, Abb. 1) ist ein von einer Membran umschlossenes Zell-Organell. Mitochondrien kommen verteilt im Cytosol der meisten Eukaryoten vor. Ihre Hauptfunktion ist die Umwandlung von potentieller Energie (Elektronen-Transport]]) aus Nährstoffen (Glucose) in ATP, die universelle Energiewährung der Zelle.
Prozess kurz beschreiben: Glykolyse noch im Cytoplasma, Krebs-Zyklus (Zitrat-Zyklus, Tricarbonsäure-Zyklus), Atmungskette
Nach der Endosymbiontenhypothese geht man davon aus, dass sowohl die Mitochondrien als auch die Chloroplasten aus einer Symbiose mit Eukaryonten hervorgegangen sind. Hinweise darauf sind der Besitz eigener genetischer Information (mtDNA), eine eigene Proteinsynthese (mit Ribosomen, tRNA ...) und eine innere Membran an der Energie umgewandelt wird.
- Die äußere Membran umschließt das gesamte Mitochondrium und enthält Kanäle aus Proteinkomplexen, welche den Austausch von Molekülen und Ionen zwischen dem Mitochondrium und dem Cytosol ermöglichen. Große Moleküle können die Membran nicht passieren.
- Die innere Membran besteht aus Cristae genannten Einstülpungen, wodurch die Oberfläche, an der die chemischen Reaktionen stattfinden können, erheblich vergrößert wird. Sie umschließt die Matrix, die interne Flüssigkeit des Mitochondriums. Die Membran enthält große Proteinkomplexe, welche für die eigentliche Energiegewinnung zuständig sind.
- Der Intermembranraum zwischen den beiden Membranen enthält Enzyme, die Nukleotide unter ATP-Verbrauch phosphorylieren können.
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Abbildung 1 : Mitochondrion. 1. Innere Membran. 2. Äußere Membran. 3. Cristae. 4. Matrix.
Besonders viele Mitochondrien in Zellen, die viel Energie verbrauchen (z.B. Muskelzellen, Nervenzellen, Sinneszellen);
M. werden nur von der Mutter vererbt -> Erforschung mütterlicher Verwandtschaftslinien;
Transport von Proteinen in die M. durch Mitochondrial Outer Membrane (MOM) Komplex und Mitochondrial Inner Membrane (MIM) Komplex;
Krankheiten durch defekte Mitochondrien-Funktion (Mitochondriopathien);