Was sind Mitochondrien?

Was sind Mitochondrien?

Mitochondrien sind winzige Organellen innerhalb unserer ohnehin mikroskopisch kleinen Körperzellen. Und in diesen winzigen Zellen unseres Körpers produzieren die Mitochondrien unaufhörlich, Tag und Nacht Energie.

Sie werden deshalb auch als die „Kraftwerke der Zellen“ bezeichnet

Diese geläufige Bezeichnung beschreibt ihre wichtigste Funktion, nämlich die Produktion von Energie in Form von Adenosintriphosphat (ATP). ATP ist der universelle Energielieferant für alle Prozesse in jeglichen Zellen, es wird quasi immer und überall gebraucht. Und es ist damit das effizienteste und energiereichste Molekül in unserem Organismus.

Ihr Ursprung

Es wird angenommen, dass Mitochondrien von Bakterien abstammen. Die Endosymbiontentheorie besagt, dass sie – noch zu Urzeiten – lebendige Zellen waren. Die sogenannten Ur-Mitochondrien wurden in weiterer Folge von frühen Eukaryonten (Zellen mit Zellkern) in sich aufgenommen. Ab diesem Zeitpunkt stellten die kleinen Kraftwerke ihre Dienste dem anderen Organismus zur Verfügung. Diese neue Zusammenarbeit funktionierte derart gut, dass die Mitochondrien sich komplett an die für sie vorteilhaften Lebensbedingungen innerhalb der Wirtszelle anpassten, und die Wirtszelle profitierte ihrerseits von der Symbiose.

Ihre Vererbung

Interessant ist auch, dass die Zellenergie weiblich ist. Wir alle haben unsere Mitochondrien und damit auch deren mitochondriale DNA von unserer Mutter vererbt bekommen. Die Eizelle enthält über 100.000 Mitochondrien, die dann im Rahmen der Zellteilung durch eigene mitochondriale Teilung an das sich entwickelnde Kind weitergegeben werden. Die Spermazelle hat nur wenige eigene Mitochondrien, die im Schwanz des Spermiums dafür sorgen, dass sich die Spermazelle bewegen kann. Da bei der Befruchtung der Schwanz abfällt, gelangen diese nicht in die Eizelle.

Ihr Aussehen

Mitochondrien sind meistens bohnenförmig oder rund oder bestehen aus komplexen Netzwerken. Ihre Hülle setzt sich aus der äußeren sowie der inneren Membran zusammen. Während die äußere Membran das Organell wie eine Schale umhüllt, ist die innere Membran gefaltet und gefächert, wodurch sich die Oberfläche enorm vergrößert. Zwischen diesen Falten befindet sich die flüssige Matrix. Hier findet die eigentliche Energieproduktion statt.

Je nach Energiebedarf der Zelltypen können einige wenige bis mehrere Tausend Mitochondrien in einer Zelle vorhanden sein. Beim Menschen enthalten die roten Blutkörperchen beispielsweise keine Mitochondrien, wohingegen in den stoffwechselaktiven Leberzellen bis zu 2.000 Mitochondrien pro Zelle vorliegen können.

Ihr Treibstoff

Um unsere Lebensenergie produzieren zu können, brauchen unsere Kraftwerke den nötigen Treibstoff und das ist unsere Nahrung, Wasser und Sauerstoff. Dieser mitochondriale Energiestoffwechsel wird in der Biologie auch „Zellatmung“ genannt. Die Zellen verwandeln unsere energiereichen Stoffe aus der Nahrung – Glucose, Aminosäuren und Fettsäuren – mithilfe von Sauerstoff in ATP um. Dabei entstehen neben ATP auch Wasser (H2O) und Kohlendioxid (CO2). Letzteres geben wir über unsere Atmung wieder ab.
Um diesen lebenswichtigen Umwandlungsprozess zu gestalten, sind in der Zelle und in den Mitochondrien genug Mikronährstoffe und Vitamine nötig. Ohne diese „Mitarbeiter“ kann die Zelle die Glucose nicht in ATP umwandeln. Es ist wie in einer Fabrik: Es braucht die Zulieferindustrie und die Arbeiter am Fließband, um am Ende ein fertiges Auto zu haben.

Unsere Mitochondrien sind die fleißigsten Schichtarbeiter, die nur dann streiken, wenn sie mit Schadstoffen überbelastet oder unterernährt werden. Dann allerdings kann es zu erheblichen Problemen kommen.