Die Form von Mitochondrien ist variabel, die Zellen bewegen sich im Cytoplasma und können dabei verschiedene Formen annehmen. Genau wie die Chloroplasten und der Zellkern sind Mitochondrien von zwei Zellmembranen umgeben. Durch die zwei Zellmembranen ergeben sich ein Matrixraum im Inneren des Mitochondriums und ein Intermembranraum. Die äußere Mitochondrienmembran ist für den Stoffaustausch und den Schutz des Organells zuständig. Mitochondrien • Aufbau und Funktion, ATP · [mit Video]. In ihr sitzen sogenannte Porine, spezielle Transmembranproteine, durch die Stoffe aufgenommen und abgegeben werden können. Die innere Mitochondrienmembran liegt in Falten, dadurch kommt es zu einer starken Oberflächenvergrößerung. Hier befinden sich die Proteine der Atmungskette. Im Matrixraum liegt die Erbinformation. Mitochondrien haben ihre eigene DNA, die mtDNA. Sie fungieren als autonomes Organell und teilen sich unabhängig vom Zellzyklus der Zelle. Die mitochondriale DNA ist ringförmig und stammt evolutionär gesehen wahrscheinlich von der Einwanderung eines Bakteriums in einen Vorgänger der eukaryotischen Zelle ab.
Dadurch entsteht eine weitere, große Menge an ATP. Die Enzyme für diese ATP-Produktion befinden sich zu einem Großteil im Matrixraum der Mitochondrien. 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. Mitochondrien Vorkommen Die Mitochondrien kommen in allen Zellen, ausgenommen der roten Blutkörperchen, vor. Dabei reguliert dein Körper seinen Bedarf an Mitochondrien selbst. Abbildung Mitochondrien. 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.
[a] Für die "normale" Forensische Genetik ist aber ganz besonders die nicht-kodierende Sequenz, die den sogenannten D-Loop (blauer Bereich in der Abbildung), auch als "Kontrollregion" bezeichnet, ausmacht, interessant. Der D-Loop ist etwas über 1000 Basen lang und er ist die Stelle in der mtDNA, an der die Replikation beginnt und bis auf wenige Ausnahmen sind die Basen dieser Sequenz nicht besonders konserviert, das heißt, sie können durch zufällige Mutationen verändert werden, ohne daß das auf den Organismus schädliche Auswirkungen hätte. Mitochondrium im Anschnitt - DocCheck. Aus diesem Grund unterscheidet sich die D-Loop-Sequenz der meisten nicht-verwandten Menschen voneinander und zwar ganz besonders in drei Abschnitten, die als hochvariable Regionen (HVR I-III) bezeichnet werden. Diese HVR kann man sequenzieren und nach einem Vergleich mit einer Referenzsequenz die Unterschiede zu dieser notieren. Diese Liste von Unterschieden ist dann sozusagen das mtDNA-Profil eines Menschen (s. u. ) und kann mit dem anderer Menschen verglichen werden (z.
Durch die beiden Hüllmembranen entstehen innerhalb des Mitochondriums zwei Kompartimente. Den Raum innerhalb der inneren Membran nennt man Matrix, den Raum zwischen den Membranen Intermembranraum oder perimitochondrialer Raum. Nur in der Matrix ist mitochondriales Plasma enthalten - es gibt dem Mitochondrium seine Form. Die Matrix enthält Ribosomen, die mitochondriale DNA und zahlreiche Enzyme des Kohlenhydrat- und Eiweißstoffwechsels. Hier findet eine Reihe von Reaktionsschritten der Zellatmung statt. Beide Membranen sind Doppellipidschichten mit eingelagerten Proteinen. Während die äußere Membran relativ durchlässig ist, gelangen Stoffe durch die innere Membran nur mit Transportproteinen. In die innere Membran sind die Enzyme der Atmungskette (Enzymkomplexe I - IV, Cytochrom C und Ubichinone) eingebettet. Schematische darstellung eines mitochondriums. Außerdem sitzen auf der inneren Membran die F1-Partikel, d. h. die ATP-Synthasen, an denen die ATP-Synthese stattfindet. Mitochondrien besitzen eine eigene DNA und Ribosomen, so dass einige Enzyme des Citratzyklus und der Atmungskette in ihnen hergestellt werden können (ca.
4 Energetik des Elektronentransportes Die Oxidation der verschiedenen Reduktionsäquivalente wird als "Fluss" beschrieben, weil die freie Reaktionsenthalpie der einzelnen Redox -Prozesse an den Komplexen der Atmungskette immer stärker negativ wird. Diese im Gesamten stark exergonen Prozesse befähigen die Komplexe zum Transport von insgesamt 10 Protonen pro oxidiertem NADH, bzw. von 6 Protonen pro oxidiertem FADH 2. Die Oxidation von FADH 2 vollzieht sich unter Ausschluss des Komplex I. Die 4 von diesem Komplex gepumpten Protonen müssen also abgezogen werden. Die durch den Protonengradient zustande kommende protonenmotorische Kraft treibt einen weiteren Komplex an, ATP aus ADP und Pi zu synthetisieren. Dieser Komplex trägt den Namen ATP-Synthase und stellt einen Nano-Rotationsmotor dar, der durch den Fluss der Protonen vom Intermembranraum zurück in den Matrixraum angetrieben wird. Dabei wird im Durchschnitt 1 Molekül ATP pro 3 1/3 geflossener Protonen synthetisiert. Atmungskette und die ATP-Synthase sind aneinander strikt chemiosmotisch gekoppelt, d. h. die Funktion der ATP-Synthase ist abhängig von der Erzeugung des Protonengradienten durch die Atmungskette.
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