Was sind die Mitochondrien? Wie sind die aufgebaut und welche Funktion haben sie in der Zelle? All das erfährst du in unserem Beitrag und im dazugehörigen Video !
Mitochondrien sind Zellorganellen . Sie kommen in tierischen und pflanzlichen Zellen vor. Als „Kraftwerke der Zellen“ produzieren sie das sogenannte Adenosintriphosphat (ATP). Es dient deinem Körper als Energieträger und wird im gesamten Körper gebraucht. Machst du also beispielsweise Sport, müssen deine Mitochondrien intensiver arbeiten.
Du kannst Mitochondrien an ihrer ovalen Form und der doppelten Membran erkennen. Durch sie gibt es in jedem Mitochondrium zwei voneinander abgetrennte Räume: den Matrixraum in der Mitte und den Membranzwischenraum (Intermembranraum) zwischen den beiden Membranschichten.
Mitochondrien haben ein eigenes Erbgut — die mitochondriale DNA.
Mitochondrien sind ovale Zellorganellen in Tier- und Pflanzenzellen. Sie gelten als die Kraftwerke der Zellen, da sie den Energieträger Adenosintriphosphat (ATP) herstellen. Mitochondrien haben ein eigenes Erbgut — die mitochondriale DNA.
Mitochondrien sind eher kleine Zellorganellen. In der Regel haben sie eine Größe von bis zu . Wenn du sie aber mit einem Elektronenmikroskop betrachtest, kannst du ihren Aufbau erkennen. Der ist bei Mitochondrien relativ einfach: Sie sind meist oval und haben im Inneren ein Netzwerk aus mehreren Röhren (Cristae). Die werden von der Mitochondrienmembran gebildet.
Das gesamte Mitochondrium ist von einer Biomembran umgeben. Diese Mitochondrienmembran ist eine sogenannte Doppelmembran. Das bedeutet, dass die Mitochondrien von einer inneren und einer äußeren Membran umgeben sind. Du kennst das vielleicht schon vom Zellkern oder den Plastiden der Pflanzenzelle .
Die innere Membran liegt in Falten und umschließt den sogenannten Matrixraum. Sie dient außerdem zur Oberflächenvergrößerung, wodurch die Reaktionen in der Matrix schneller ablaufen können.
Zwischen der inneren und der äußeren Membran liegt der Intermembranraum. Er enthält verschiedenste Stoffe und Enzyme, die durch die äußere Membran mit der Umgebung ausgetauscht werden können.
Mit der Endosymbiontentheorie kannst du die Entstehung der Doppelmembran in Mitochondrien erklären. Die Theorie geht davon aus, dass Mitochondrien aus eigenständigen, prokaryotischen Lebewesen entstanden sind, die in die eukaryotischen Zellen aufgenommen wurden. Das ist auch der Grund dafür, dass Mitochondrien eigene Erbinformationen (DNA ) besitzen.
Grundsätzlich kannst du zwischen mehreren Mitochondrium-Arten unterscheiden. Alle diese Arten haben eine Oberflächenvergrößerung zum Ziel. Dadurch können mehr chemische Reaktionen ablaufen, wodurch die ATP Produktion beschleunigt wird.
Hier sind für dich die wichtigsten Grundtypen aufgelistet:
Das Mitochondrium hat mehrere wichtige Aufgaben innerhalb der Zelle:
Wenn ein Mitochondrium keine Arbeit mehr leistet, kann es abgebaut werden. Dies kann durch das Endoplasmatische Retikulum , den Golgi-Apparat und die Lysosomen geschehen.
ATP oder auch Adenosintriphosphat dient der Energieversorgung des gesamten Körpers. Es ist ein sogenanntes Nukleotid und besteht aus drei Phosphatresten, einem Zucker und der Nukleinbase Adenin.
In deinem Körper entsteht immer dann Energie, wenn sich ein Phosphatrest vom ATP abspaltet. Dadurch bildet sich ADP (Adenosindiphosphat). Dieser Prozess läuft im Körper extrem schnell und oft ab. Um zu regenerieren, benötigt das ADP wieder einen Phosphatrest. Diesen erhält es durch die sogenannte Phosphorylierung.
Du hast vorher noch nichts von ATP gehört und musst seinen Aufbau und den Prozess der Energiegewinnung genauer kennen? Dann schau dir unser separates Video zu ATP an!
Gebildet wird ATP innerhalb der Zellatmung . Dabei handelt es sich um einen komplexen Stoffwechselvorgang, den du in drei Abschnitte unterteilen kannst:
Mit diesem Wissen kannst du auch den Zusammenhang in der Praxis herstellen: Je besser dein Körper deine aufgenommene Nahrung verarbeiten kann, desto mehr ATP erhält er während der Zellatmung. Dadurch kann mehr ATP in ADP umgewandelt werden und du hast mehr Energie. Diesen Umstand kannst du speziell für den Sport nutzen.
Die Mitochondrien kommen in allen Zellen, ausgenommen der roten Blutkörperchen, vor. Dabei reguliert dein Körper seinen Bedarf an Mitochondrien selbst. In Zellen, die einen schnellen Stoffwechsel besitzen, befinden sich mehr Mitochondrien. Das kann zum Beispiel in Nervenzellen oder Muskelzellen sein. Je mehr du dich also bewegst, desto mehr Mitochondrien schickt dein Körper in die zugehörigen Zellen.
In den Knorpelzellen (Chondrozyten) befinden sich weniger Mitochondrien. Das liegt daran, dass sie in der Regel nur sehr wenig bewegt werden.
Merke: Je nach Zelltyp können zwischen 1 und 2.000 Mitochondrien in einer Zelle vorhanden sein.
Die Mitochondrien besitzen in ihrer Matrix eine eigene DNA . Du kannst sie auch als mtDNA bezeichnen. Sie ist meistens ringförmig angeordnet.
Die mtDNA spielt bei der Vererbung eine wichtige Rolle. Früher wurde angenommen, dass die mitochondriale DNA nur von der Mutter vererbt werden kann. Heute geht man davon aus, dass die mtDNA auch väterlicherseits vererbt wird.
Die Vererbung der mtDNA ist sehr speziell. Bei ihr wird im Gegensatz zu anderen DNA-Arten eine exakte Kopie weitergegeben. Bei den anderen DNA-Arten findet immer noch eine Rekombination statt. Darunter kannst du die Neuanordnung des genetischen Materials in der Zelle verstehen.
Du weißt noch nicht, was die DNA genau ist und wie sie aufgebaut ist? Dann schau dir als Nächstes unser Video zur DNA an und finde alles Wichtige dazu heraus!
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