Читать книгу Die Mito-Medizin - Lee Know - Страница 12

In den meisten Abbildungen werden Mitochondrien stäbchenförmig dargestellt, obwohl sie in Wahrheit viele Formen annehmen können. Sie sind nämlich ziemlich flexibel und können sich wie Bakterien teilen oder aber sich zu komplexen Strukturen zusammenschließen. Untersuchungen ergaben, dass sie keineswegs reglos sind, sondern jeweils in den Bereich wandern, wo sie gerade benötigt werden. Ihre Bewegungen scheinen mit einem Mikrotubuli-Netzwerk zusammenzuhängen, das man sich wie die Knochen einer Zelle vorstellen kann (das Zytoskelett, das der Zelle seine Form verleiht). Innerhalb dieses Netzwerks werden sie wahrscheinlich über Motorproteine transportiert.

Metabolisch aktive Zellen wie die Herz-, Muskel- oder Gehirnzellen enthalten Tausende Mitochondrien. Die Eizelle (Oozyte) enthält die atemberaubende Zahl von 100 000 Mitochondrien, Spermien hingegen nicht einmal 100. Rote Blutkörperchen und Hautzellen haben allenfalls ein paar wenige. Gewichtsmäßig besteht der menschliche Körper zu bis zu zehn Prozent aus Mitochondrien. Zahlenmäßig sind das etwa zehn Billiarden, wofür die „Macht der Menge“ ziemlich passend erscheint.

Abbildung 1.1 Struktur eines einzelnen Mitochondriums. Erkennbar ist die Doppelmembran, wobei die innere Membran viele Male gefaltet ist, um die Oberfläche zu vergrößern.

Erscheinungsbild und Größe der Mitochondrien erinnern nach wie vor an jene Bakterien, die sie einst waren. Im Gegensatz zu Bakterien sind Mitochondrien allerdings nicht durch eine Zellwand vom Rest der Zelle getrennt, sondern durch eine durchgehende, glatte Außenmembran. Die Innenmembran ähnelt der Bakterienmembran, ist jedoch in enge Falten gelegt, die sogenannten Cristae (siehe Abbildung 1.1).

Diese Cristae vervielfachen die Oberfläche der Innenmembran in der Organelle. Energie wird in erster Linie in dieser Innenmembran erzeugt, und die Struktur der Cristae optimiert diesen Bereich. Die Energieproduktion auf der Membran erfolgt durch die Übertragung von Elektronen entlang einer Molekülkette. Diese Atmungskette, die auch als mitochondriale Elektronentransportkette bezeichnet wird, befindet sich ebenso wie die verschiedenen Enzyme für die Energiesynthese in und auf der inneren Membran.

Der Innenraum (die Matrix – nein, nicht der Film, sondern der innerste Teil der Mitochondrien) enthält die Enzyme des Zitronensäurezyklus‘ (auch: Tricarbonsäurezyklus, Krebs-Zyklus oder Citratzyklus). Die im Zitronensäurezyklus entstehenden Moleküle (NaDH und FADH₂) werden in die Elektronentransportkette eingespeist. Beide Enzymsysteme liegen dicht nebeneinander, sodass all dies reibungslos und ohne Verzögerung ablaufen kann.