Der Aufbau eines Mitochondriums

Vergleicht man den Aufbau eines Mitochondriums mit anderen Zellorganellen, so wird man recht schnell feststellen, dass es sich hier um einen recht komplexen Vorgang handelt. Mitochondrien sind rund 0,5 µm groß, wobei sie auch weitaus größer werden können.

Von den Mitochondrien gibt es zwei Typen – so den Tubulus– und den Sacculus-Typ. Der Tubulus-Typ kommt nur in den Nebennierenrinden-Zellen vor, sodass er vom Prinzip wie der Sacculus-Typ funktioniert; auch der Aufbau ist – bis auf ein paar kleinere Unterschiede – fast identisch.

Mitochondrien besitzen zwei Hüllen – eine Innen- und eine Außenmembran. Die äußere Membran ist oval und erinnert an eine Kapsel; aufgrund der zahlreichen Poren kann sie zahlreiche Stoffe durchlassen. Die innere Membran bildet hingegen eine Barriere, lässt jedoch selektive Stoffe hinaus und hinein. Eine weitere Besonderheit der Innenmembran? Die Fältelung sorgt dafür, dass die Einbuchtungen in die inneren Bereiche der Mitochondrien ragen. So ist die Oberfläche der inneren Membran größer als die Oberfläche der äußeren Membran.

Aufgrund des Aufbaus gibt es in den Mitochondrien viele Räume, die jedoch wichtig sind, sodass die verschiedenen Schritte für die Energiegewinnung erfolgen können. Des Weiteren enthalten die Mitochondrien auch einen eigenen Hauptspeicherort – hier wird die eigene DNA gespeichert. Das macht die Mitochondrien – verglichen mit anderen Zellorganellen – zudem auch einzigartig. Die DNA ist zudem ringförmig und liegt als Plasmid vor – auch dieser Unterschied macht Mitochondrien einzigartig.

Dabei handelt es sich um ein Phänomen, das auf Grundlage der Endosymbiontentheorie erklärt wird. Die Endosymbiontentheorie besagt, dass die Mitochondrien – noch zu Urzeiten – lebendige Zellen waren. Die sogenannten Ur-Mitochondrien wurden in weiterer Folge von viel größeren Einzellern geschluckt. Ab diesem Zeitpunkt stellten die Mitochondrien die Dienste dem anderen Organismus zur Verfügung. Diese neue Zusammenarbeit funktionierte derart gut, dass die Mitochondrien ihre „alten Eigenschaften“ verloren und sich komplett in das neue Zellleben integrieren konnten.

Es gibt jedoch noch ein weiteres Argument, dass diese Theorie untermauern soll: Mitochondrien teilen sich eigenständig und können wachsen, benötigen für diese Prozesse aber keine Informationen aus dem Zellkern.

Des Weiteren sind Mitochondrien auch einzigartig, weil die Mitochondrien-DNA von der Mutter vererbt wird. Das heißt, dass sie mit der mütterlichen Eizelle „mitgeliefert“ werden; im Zuge der Embryonenentwicklungen teilen sie sich derart oft, dass jede Körperzelle über genügend Mitochondrien verfügt. Die DNA ist in diesem Fall identisch, sodass die mütterlichen Vererbungslinien über mehrere Generationen zurückverfolgt werden können.

Zu beachten ist, dass es genetische Erkrankungen gibt – hier spricht man von Mitochondropathien. Diese sind jedoch äußerst selten und werden ausschließlich von der Mutter vererbt.