Das Mitochondrium.

Question 1

Eigenschaften

Answer 1

• mit einer Doppelmembran umschloßen
• Kraftwerk der eukaryotischen Zelle
• Anzahl stark abhängig vom Zelltyp
• Größe: 0,5 - 1 µm

Question 2

Morphologie (Schema)

Answer 2

Question 3

Die Kompartimente (nennen)

Answer 3

• Matrix
• innere Membran
• äußere Membran
• Intermembranraum

Question 4

äußere Membran

Answer 4

• Enthält viele Proteine des Transportproteins Porin, welches breite, wassergefüllte Kanäle durch die Lipiddoppelschicht bildet.
• Verhält sich daher wie ein Sieb, das für Moleküle bis zu 5000 Dalton, einschließlich kleiner Proteine, durchlässig ist
• Durchtritt von negativ geladenen Partikeln, wie Chloridionen, Phosphationen oder Nukleotiden
• wenig selektiv

Question 5

innere Membran

Answer 5

• Proteinreich (80%)
• meistens stark gefaltet (Einfaltungen = Cristae)
• oder in Röhren (Tubulär, in steroidproduzierenden Zellen)
• Charakteristisches Lipid: *Kardiolipin ⇒ *undurchlässig für Ionen
• nur ausgewählte Moleküle gelangen durch (selektiv)
• Proteine: Enzymkomplexe für Zellatmund, Transportproteine
• ADP - ATP Antiport
• Import von Pyruvat und Phosphorsäure

CA²⁺ - H⁺ Symport

Question 6

Cristae

Answer 6

Einfaltungen aus der inneren Membran, welche in den Matrixraum einragen und somit die Oberfläche der Innenmembran vergrößern. Damit steht eine große Oberfläche für die ATP-Synthese zur Verfügung.

Question 7

Beweise für Endosymbiontentheorie

Answer 7

1. In Mitochondrien findet man ringförmige Prokaryoten-DNA und Bakterienribosomen.
2. Mitochondrien vermehren sich selbst.
3. Die äußere Membran entspricht der Zellmembran, die innere Membran entspricht einer Bakterienmembran.
4. Die prokaryotische und mitochondriale Translation und auch die Ribosomen (70S) sind ähnlich
5. Die Antibiotikum-Resistenz der Transkription und der Translation sind in den Bakterien und in den Mitochondrien ähnlich.

Question 8

Matrix

Answer 8

• Cytosol-ähnliche Flüssigkeit
• enthält mitochondriale DNA und RNA
• Translationselemente: RNA, Ribosomen
• größter Teil (67%) der mitochondrialen Proteine:
• Enzyme des Zitronensäurezyklus (Krebs-Zyklus)
• Enzyme der Oxidation der Brenztraubensäure und von Fettsäuren
• Proteine der Transkription und Translation

Question 9

Proteinhaushalt

Answer 9

• nur 5% der Proteine in den Mitochondrien selbst synthetisiert
• weitere Proteine sind im Kern kodiert und wird im Cytosol an freien Ribosomen synthetisiert
• für den Import sind sog. mitochondriale Import-Signale (MIS) nötig
• äußere Membran / innere Membran / Intermembranraum und Matrix besitzen spezifische Signalpeptide

Question 10

Proteintransport

Answer 10

• TOM-Komplex: Translokase durch äußere Membran
• TIM-Komplex: Translokase durch innere Membran
• SAM und MIA: helfen TIM und TOM
• Oxa: hilft TIM und *TOM *beim Transport der Proteine, welche in den Mitochonrien synthetisiert werden

Question 11

Die Hauptschritte des Energiestoffwechsels

Answer 11

1. Glykolyse (2 ATP)
2. Acetyl-CoA-Synthese
3. *Zitronensäurezyklus *(2 ATP)
4. *Atmungskette (terminale Oxidation) *(32 ATP)

⇒36 ATP

Question 12

Atmungskette, Endoxidation

Answer 12

• Teil der oxidativen Phosphorylierung und findet in der inneren Membran statt