Mitochondrien sind Zellorganellen mit einer Doppelmembran. Sie haben eine längliche Form und dienen der Energieproduktion. Mitochondrien stellen das energiereiche Molekül ATP ( Adrenosintriphosphat) her.
Vererbung der Mitochondrien
Mitochondrien vermehren sich ausschließlich durch eigene Teilung, sie können also nicht von der Zelle hergestellt werden.
Das Genom der M. besteht aus einer ringförmigen DNA mit begrenzter Länge, im Gegensatz zum Doppelstrang der DNA im Zellkern, der DNA-Helix.
M. enthalten ein eigenes Genom und werden ausschließlich von der mütterlichen Seite vererbt. Bei der männlichen Spermienzelle sitzen die M. am Basalstück der Spermiengeißel, die bei der Befruchtung mit den Mitochondrien abgeworfen wird. Nur der Kopf der Spermienzelle dringt in die Eizelle ein. Aus diesem Grund werden nur die mitochondrialen Erbinformationen der mütterlichen Seite vererbt.
M. besitzen eine eigene DNA, die mtDNA, eigene Ribosomen und einen eigenen Proteinsyntheseapparat. Das unterscheidet sie vom Rest der zellulären Strukturen.
Stoffwechsel
Mitochondrien bestehen aus vier Komponenten und besitzen eine Doppelmembran:
- eine glatte, ovale, umschließende Membran
- Intermembranraum
- Innere Membran mit lamettenförmigen Falten (Christae)
- Innenraum (Matrix)
Im Innenraum befinden sich Kopien der ringförmigen DNA, mitochondriale Ribosome, ribosomale RNA und Transfer-RNA, außerdem Enzyme für den Stoffwechsel. Hier finden Citratcyklus, Fettsäureoxidation und die Biosynthese der Aminosäuren statt.
M. haben einen aeroben Stoffwechsel, sie nutzen also Sauerstoff zur Energiegewinnung. Dieser Stoffwechsel verläuft in vier Schritten:
- Fettsäureabbau
- Endabbau von Kohlenhydraten
- Endoxidation (Atmungskette)
- ATP-Synthese (Phosphorylierung)
Die Genaktivität der M. ist semiautonom, die eigenständige Proteinproduktion überwacht der Zellkern.
Mitochondrien und Ernährung
Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zelle, sie sollten also gut genährt und vor oxidativem Stress geschützt werden.
Basisernährung, um ATP herzustellen:
- Komplexe Kohlenhydrate
- grüne Gemüse
- Vollkornprodukte
- Beerenfrüchte
- buntes Gemüse
- Hochwertige Proteine
- Fleisch
- Fisch
- Hülsenfrüchte
- Gesunde Fettsäuren
- Omega-3-Fettsäuren in fettem Fisch (Lachs), Walnüssen, Leinöl
- Einfach ungesättigte Fettsäuren in z.B. Olivenöl
- Q10 zur ATP-Gewinnung
- Innereien
- Fetter Fisch
- Nüsse
Antioxidantien und Spurenelemente, um die M. vor oxidativem Stress zu schützen und ihre Funktion zu unterstützen:
- Beeren
- Dunkelgrüne Blattgemüse wie Spinat,
- Gewürze/Tee: Kurkuma, Rosmarin, Zimt, Ingwer
- Bunte Gemüsesorten
- Vitamin C, z.B. in Zitrusfrüchten, Kiwi
- Vitamin E: Nüsse, Pfanzenöle, Samen
- Selen: Fisch
- B-Vitamine: Nüsse, Vollkornprodukte, Fleisch (B12!), Eier, Milchprodukte
- Magnesium für die Funktion von Enzymen und ATP: Gemüse, Vollkornprodukte
- L-Carnitin: Fleisch
- Alpha-Liponsäure: Gemüse und Fleisch
- Eisen, Kupfer, Mangan für mitochondriale Enzyme
Zerstörte Mitochondrien können von der Zelle nicht neu gebildet werden, da sich M. durch Selbstteilung vermehren.
Eine gesunde, vollwertige Ernährung reicht für den Erhalt der Mitochondrien in Kombination mit Bewegung und ausreichend Schlaf in der Regel aus. Bei einer erwobenen Dysfunktion der M. mit chronischer Erschöpfung können nach Absprache mit dem Arzt Mikronährstoffe supplementiert werden.
Quellen:
Humanbiologie kompakt, Clauss und Clauss ,2. Auflage, 2018, Springer Spektrum, (#Anzeige)
Biologie, Koecke und Co, 4. Auflage, 2000, Schattauer
