30 spannende Fakten über Mitochondrien

Welche populäre Bezeichnung prägte Philip Siekevitz 1957 für das Mitochondrium?

Das Bild stammt aus dem Englischen, wo vom „powerhouse of the cell“ die Rede ist, und wird in populärwissenschaftlichen Texten bis heute oft verwendet.

Welches energiereiche Molekül regenerieren Mitochondrien über die Atmungskette?

Der Vorgang heißt oxidative Phosphorylierung. Besonders viele Mitochondrien haben Zellen mit hohem Energieverbrauch, etwa Muskel- und Nervenzellen.

Welche Theorie führt Mitochondrien auf aerobe α-Proteobakterien zurück?

Als Hinweise gelten das eigene Erbgut, die eigene Proteinsynthese und eine innere Membran, die sich deutlich von der äußeren unterscheidet.

In den Zellen welcher Lebewesen kommen Mitochondrien nicht vor?

Fast alle Eukaryoten besitzen die Organellen. Eine eukaryotische Zelle, die sie einmal verloren hat, kann sie nicht mehr regenerieren.

Unter welchem Namen ist der Citratzyklus der Mitochondrien ebenfalls bekannt?

Eine dritte Bezeichnung ist Tricarbonsäure-Zyklus. In ihm entsteht der überwiegende Teil der Reduktionsäquivalente, die die Atmungskette anschließend in ATP umsetzt.

Über das Plasma welcher Zelle werden Mitochondrien in der Regel vererbt?

Deshalb stammen sie normalerweise nur von der Mutter. Das gab Anlass zur Erforschung mütterlicher Verwandtschaftslinien, der Matrilinien.

Wie heißt der von der inneren Mitochondrienmembran umschlossene Raum?

Dort liegen zwei Drittel aller Proteine eines Mitochondriums, dazu Hunderte von Enzymen, eigene Ribosomen und mehrere Kopien des Erbguts.

Wie heißen die zahlreichen Einstülpungen der inneren Mitochondrienmembran?

Der Name kommt vom lateinischen Wort für Kamm. Die Falten vergrößern die Oberfläche der inneren Membran erheblich und erhöhen so die ATP-Produktion.

Welche Teilchen reichert die Atmungskette für ihren elektrochemischen Gradienten an?

Der Gradient entsteht zwischen dem Intermembranraum und dem Innenraum des Mitochondriums. Die ATP-Synthase nutzt ihn, um ATP herzustellen: die chemiosmotische Kopplung.

Welche Ionen können Mitochondrien aufnehmen, speichern und später wieder abgeben?

Auf diese Weise greifen die Organellen in die Homöostase dieses Mineralstoffs in der Zelle ein.

Was bedeutet das altgriechische Wort „mitos“ im Namen Mitochondrium?

Der zweite Wortteil „chondrion“ heißt Körnchen. Tatsächlich zeigen sich die Organellen als kugel- oder röhrenförmige Gebilde.

Zu welchem Molekül decarboxyliert die Pyruvat-Dehydrogenase das Pyruvat im Mitochondrium?

Das Pyruvat wird dafür zuvor aus dem Cytosol ins Innere des Mitochondriums eingeschleust. Eine zweite Quelle desselben Moleküls ist der Abbau von Fettsäuren.

Wodurch vermehren sich Mitochondrien innerhalb einer Zelle?

Ihre Anzahl wird dem Energiebedarf der Zelle angepasst. Teilt sich die Zelle, werden sie auf die Tochterzellen verteilt.

Mit der Membran welches Organells kann sich die mitochondriale Außenmembran zusammenschließen?

Die so entstehenden Kontaktstellen heißen MAM. Sie sind wichtig für den Signalaustausch zwischen beiden Organellen und spielen eine Rolle beim Lipidtransfer.

Aus wie vielen Genen besteht das Mitogenom bei Tieren typischerweise?

Die Länge beträgt dabei rund 16 kB. Das Genom codiert nur einen kleinen Teil der Proteine, die ein Mitochondrium benötigt.

Wie nennt man ein Mitochondrium, dessen Außenmembran entfernt wurde?

Die äußere Hülle wird für Untersuchungszwecke entfernt. Übrig bleibt die intakte Innenmembran samt ihrem Inhalt.

Welche Cluster, die viele Enzyme der Atmungskette brauchen, entstehen in Mitochondrien?

Diese Synthese gilt inzwischen als die essentielle Funktion der Mitochondrien, also als Grund, warum fast alle eukaryotischen Zellen auf sie angewiesen sind.

In welchem Jahr entdeckte der Pathologe Richard Altmann das Mitochondrium?

Altmann war ein deutscher Pathologe und Histologe. Der früher gebräuchliche Name Chondriosom für das Organell gilt heute als veraltet.

Welches Phospholipid der inneren Mitochondrienmembran enthält vier statt zwei Fettsäuren?

Es wurde 1942 zuerst in Rinderherzen entdeckt, kommt auch in den Plasmamembranen von Bakterien vor und trägt dazu bei, dass die Membran für Ionen undurchlässig ist.

Mit welchen Organellen werden Mitochondrien und Mitosomen als MROs zusammengefasst?

MRO steht für „mitochondrienverwandte Organellen“. Fast alle Eukaryoten besitzen ein Organell dieser Art; eine Ausnahme ist der Einzeller Monocercomonoides.

Wo findet der Fettsäureabbau in pflanzlichen Zellen statt, anders als in tierischen?

In tierischen Zellen läuft dieser Abbau, die β-Oxidation, in den Mitochondrien ab.

Welchen Volumenanteil erreichen Mitochondrien in Herzmuskelzellen?

Typisch für eine Zelle ist ein Volumenanteil von 25 %, doch die Werte schwanken je nach Zelltyp und Organismus sehr stark.

Welcher Anteil aller Proteine eines Mitochondriums sitzt in der inneren Membran?

Die innere Membran enthält mehr als 150 verschiedene Arten von Polypeptiden, darunter die Proteinkomplexe der Atmungskette.

In welchen Zellen findet sich beispielsweise der Tubuli-Typ der Mitochondrien?

Bei diesem Typ bildet die innere Membran Röhren aus. Daneben gibt es noch den Sacculi-Typ mit perlenartigen runden Aussackungen.

Wie groß sind die mitochondrialen Ribosomen des Menschen in Svedberg-Einheiten etwa?

Bakterielle Ribosomen kommen auf 70S, die Ribosomen im Cytosol auf 80S. Mitochondriale 70S-Ribosomen gibt es zwar auch, aber nicht bei Säugern.

Welche neurodegenerative Erkrankung können Mutationen von MFN2 beim Menschen hervorrufen?

MFN2 gehört zu den GTPasen, die das Verschmelzen mitochondrialer Membranen steuern. Die hier ausgelöste Form der Krankheit trägt die Bezeichnung Typ 2A.

Bis zu welcher Masse können Moleküle frei durch die mitochondriale Außenmembran diffundieren?

Die Kanäle dafür bilden integrale Proteine der Membran. Größere Proteine brauchen eine Signalsequenz und werden von einer Translokase aktiv hindurchbewegt.

Bis zu welchem Anteil der äußeren Mitochondrienmembran umschließt die ER-Kontaktzone MAM?

An diesen Kontaktstellen trennt nur eine 10–25 nm große Lücke das Mitochondrium vom benachbarten Organell. Ein Proteinkomplex hält beide zusammen.

Welchen Durchmesser haben die F1-Partikel an der Innenseite der inneren Mitochondrienmembran?

Die kleinen runden Körper heißen auch Elementarpartikel oder ATP-Synthase-Partikel. An ihnen wird im Verlauf der Zellatmung ATP gebildet.

Von welchem Multiproteinkomplex hängt der Lipidtransfer zwischen ER und Mitochondrien ab?

Unklar bleibt, ob der Komplex den Transfer direkt vermittelt oder nur die Membranen nah genug beieinander hält. ATP erfordert dieser Transport nicht.