Techniklexikon

Mitochondrium

Laserphysik und -technik, die für die Zellatmung, welche den Citratzyklus, die Atmungskette und die oxydative Phosphorylierung umfasst, zuständige Zellorganelle (Länge 2-8 mm, Æ 0,2-1 mm) aller eukaryotischen Zellen, also das »Kraftwerk« der Zelle für die Synthese von ATP (Adenosin-5\'-Triphosphorsäure). Zum Grundbauplan der Mitochondrien wie aller Plastiden gehört eine doppelte Hüllmembran. Das Kompartiment zwischen der äusseren und der inneren Membran dient als Speicherort für die mit der Atmungskette transportierten Protonen. Die innere Membran, welche die Enzyme der Atmungskette und der ATP-Synthesesysteme enthält, hat zur Oberflächenvergrösserung zahlreiche Invaginationen (Cristae). Das Mitochondrium ist eine semiautonome Organelle; es hat ein eigenes zirkuläres Chromosom, das einen Teil (ca. 5% bei Tieren) der mitochondrialen Proteine kodiert. Die mitochondrialen Genome vieler Eukaryoten, darunter das des Menschen, sind sequenziert worden.

Einzige bekannte Ausnahme einer eukaryotischen Zelle ohne Mitochondrium ist die Sumpfamöbe Pelomyxa palustris, welche in Endosymbiose mit Bakterien lebt, die das Laktat der Wirtszelle, ein ansonsten zelltoxisches Endprodukt der Glykolyse, abbauen und damit die anaerobe Lebensweise der Sumpfamöbe ermöglichen. Diese Beobachtung, die Ähnlichkeit einer Reihe von mitochondrialen und bakteriellen Genen und andere Befunde lassen vermuten, dass endosymbiotisch lebende Bakterien in eukaryotischen Urzellen entwicklungsgeschichtliche Vorgänger der heutigen Mitochondrien sind.