Mitochondrien Funktion, Aufbau & Aufgabe

Mitochondrien sind die
Kraftwerke der Zellen
. Sie sind spezielle Zellorganelle mit
Doppelmembranen. Gewöhnlich sind sie bohnenförmig, können
jedoch auch rund sein. Die äußere Membran begrenzt das Organell.
Die innere Membran bildet Falten und Fächer die nach innen ausgestülpt
sind. Diese werden “cristae mitochondriales” kurz Christae
genannt.

Das elektronenmikroskopische Bild in Abb.
M1
zeigt die Organisation der beiden Membranen. Innerhalb der inneren
Membran ist die Mitochondrienmatrix
(Flüssigkeit). Diese erscheint wenig dicht und man findet mitochondrieneigene
ringförmige DNA, Ribosomen oder kleine Vesikel in der Matrix.
Die Mitochondrien können Teile ihrer Proteine mit diesen molekularen
Maschinen selbst herstellen.

_mitmor6

Die Abb. M2 zeigt die
Form der Mitochondrienmembran und die eingeschlossenen Kompartimente.
Auf der Abb. M3 sieht man die Membran der
Cristae mit “lollipop-ähnlichen” Gebilden auf der
inneren Ober-fläche. Diese sind Elementarpartikel,
die mit ihren energiereichen Bindungen ATP herstellen. Man kann
sie im normalen elektronenmikroskopischen Bild nicht sehen (siehe obige
Abbildung).

Mitochondrien können je nach Zelltyp verschieden
sein. Eine der wichtigsten Variationen findet man in den Steroidhormon
produzierenden Zellen, wie die elektronenmikroskopische Abbildung
M4
zeigt.
Mitochondrien sind aktiv an der Produktion der Steroidhormone beteiligt.
Man unterscheidet sie durch ihre tubuläre Cristae
(Ausstülpungen der inneren Membran in “Schnuller-Form”),
die verzweigt sein können.

Mitochondrien als Kraftwerke der Zelle

Die vom Organismus aufgenommene Nahrung wird verdaut,
ins Blut aufgenommen, in die Zellen verteilt und dort oxidiert, um Speicherenergie
zu produzieren. Die Oxidation des Traubenzuckers (Glucose), der in den
meisten kohlenhydrathaltigen Speisen enthalten ist heißt
Zellatmung
, die Oxidation der Fettsäuren aus den Fetten nennt
man b-Oxidation.

Diese Energie wird in energiereichen Bindungen in einem
Molekül namens Adenosintriphosphat, oder ATP
gespeichert. ATP wird aus Adenosindiphosphat (ADP) gebildet, indem eine
Phosphatgruppe mit einer energiereichen Bindung geknüpft wird.

grundu

In der Zelle können verschiedene Reaktionen entweder
die Energie nutzen (wobei ATP in ADP zurückverwandelt und die energiereiche
Bindung gespalten wird) oder freisetzen (wobei ATP aus ADP gebildet wird).

Entstehung und Abbau von Mitochondrien

Mitochondrien entstehen durch bakterienähnliche
Zweiteilung aus sich selbst.

Die Teilung zeigt das ELMI-Bild Abb.
M6
und die Abb.
M5.

mitodiv3

Wenn die Mitochondrien verbraucht sind, werden sie in
Zusammenarbeit von ER, Golgi-Apparat und Lysosomen abgebaut.


Abb. M1

Mitochondrium (TEM)

_mitmor4

 


Abb. M2

Feinbau Mitochondrien

 


Abb. M3

Feinbau der inneren Membran der Mitochondrien

mito2

 


Abb. M4

Mitochondrien mit dem Tubulustyp

_mitoser

 

 


Abb. M5

Teilung der Mitochondrien

mitodiv2

 


Abb. M6

Teilung der Mitochondrien (TEM)

 

Weiterführende
Quellen:
Mitochondrien
:
http://cellbio.utmb.edu/cellbio/mitoch1.htm
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