Was ist ein Mitochondrium?
What is a mitochondrion?
A mitochondrion is an organelle found in the cells of most eukaryotes, such as animals, plants and fungi. Mitochondria have a double membrane structure and use aerobic respiration to generate adenosine triphosphate (ATP), which is used throughout the cell as a source of chemical energy. They were discovered by Albert von Kölliker in 1857  in the voluntary muscles of insects. The term mitochondrion was coined by Carl Benda in 1898. The mitochondrion is popularly nicknamed the "powerhouse of the cell", a phrase coined by Philip Siekevitz in a 1957 article of the same name.

Some cells in some multicellular organisms lack mitochondria (for example, mature mammalian red blood cells). A large number of unicellular organisms, such as microsporidia, parabasalids and diplomonads, have reduced or transformed their mitochondria into other structures. One eukaryote, Monocercomonoides, is known to have completely lost its mitochondria,[6] and one multicellular organism, Henneguya salminicola, is known to have retained mitochondrion-related organelles in association with a complete loss of their mitochondrial genome.

Mitochondria are commonly between 0.75 and 3 μm2 in cross section, but vary considerably in size and structure. Unless specifically stained, they are not visible. In addition to supplying cellular energy, mitochondria are involved in other tasks, such as signaling, cellular differentiation, and cell death, as well as maintaining control of the cell cycle and cell growth. Mitochondrial biogenesis is in turn temporally coordinated with these cellular processes. Mitochondria have been implicated in several human disorders and conditions, such as mitochondrial diseases, cardiac dysfunction, heart failure and autism.

The number of mitochondria in a cell can vary widely by organism, tissue, and cell type. A mature red blood cell has no mitochondria, whereas a liver cell can have more than 2000. The mitochondrion is composed of compartments that carry out specialized functions. These compartments or regions include the outer membrane, intermembrane space, inner membrane, cristae, and matrix.

Although most of a eukaryotic cell's DNA is contained in the cell nucleus, the mitochondrion has its own genome ("mitogenome") that is substantially similar to bacterial genomes. This finding has led to general acceptance of the endosymbiotic hypothesis - that free-living prokaryotic ancestors of modern mitochondria permanently fused with eukaryotic cells in the distant past, evolving such that modern animals, plants, fungi, and other eukaryotes are able to respire to generate cellular energy.
Ein Mitochondrium ist ein Organell, das in den Zellen der meisten Eukaryoten wie Tieren, Pflanzen und Pilzen vorkommt. Mitochondrien haben eine Doppelmembranstruktur und nutzen die aerobe Atmung, um Adenosintriphosphat (ATP) zu erzeugen, das in der gesamten Zelle als Quelle für chemische Energie genutzt wird. Sie wurden 1857 von Albert von Kölliker in den willkürlichen Muskeln von Insekten entdeckt. Der Begriff "Mitochondrium" wurde 1898 von Carl Benda geprägt. Das Mitochondrium wird im Volksmund auch als "Kraftwerk der Zelle" bezeichnet, ein Ausdruck, den Philip Siekevitz 1957 in einem gleichnamigen Artikel geprägt hat.

In einigen Zellen mehrzelliger Organismen fehlen Mitochondrien (zum Beispiel in den roten Blutkörperchen reifer Säugetiere). Zahlreiche einzellige Organismen wie Mikrosporidien, Parabasaliden und Diplomonaden haben ihre Mitochondrien reduziert oder in andere Strukturen umgewandelt. Von einem Eukaryoten, Monocercomonoides, ist bekannt, dass er seine Mitochondrien vollständig verloren hat, und von einem mehrzelligen Organismus, Henneguya salminicola, ist bekannt, dass er mitochondrienverwandte Organellen beibehalten hat, obwohl er sein mitochondriales Genom vollständig verloren hat.

Mitochondrien haben in der Regel eine Größe von 0,75 bis 3 μm2 im Querschnitt, variieren aber erheblich in Größe und Struktur. Wenn sie nicht speziell angefärbt sind, sind sie nicht sichtbar. Neben der Bereitstellung von Zellenergie sind Mitochondrien auch an anderen Aufgaben beteiligt, z. B. an der Signalübertragung, der Zelldifferenzierung und dem Zelltod sowie an der Kontrolle des Zellzyklus und des Zellwachstums. Die mitochondriale Biogenese ist wiederum zeitlich mit diesen zellulären Prozessen koordiniert. Mitochondrien werden mit verschiedenen menschlichen Erkrankungen und Zuständen in Verbindung gebracht, z. B. mitochondriale Erkrankungen, Herzfehlfunktionen, Herzversagen und Autismus.

Die Anzahl der Mitochondrien in einer Zelle kann je nach Organismus, Gewebe und Zelltyp stark variieren. Eine reife rote Blutzelle hat keine Mitochondrien, während eine Leberzelle mehr als 2000 haben kann. Das Mitochondrium besteht aus Kompartimenten, die spezielle Funktionen erfüllen. Zu diesen Kompartimenten oder Regionen gehören die äußere Membran, der Intermembranraum, die innere Membran, die Cristae und die Matrix.

Obwohl der größte Teil der DNA einer eukaryotischen Zelle im Zellkern enthalten ist, hat das Mitochondrium sein eigenes Genom ("Mitogenom"), das dem bakteriellen Genom sehr ähnlich ist. Diese Erkenntnis hat dazu geführt, dass die Endosymbionten-Hypothese allgemein akzeptiert wird - dass nämlich die freilebenden prokaryotischen Vorfahren der modernen Mitochondrien in der fernen Vergangenheit dauerhaft mit eukaryotischen Zellen verschmolzen sind und sich so entwickelt haben, dass moderne Tiere, Pflanzen, Pilze und andere Eukaryoten in der Lage sind, zu atmen, um Zellenergie zu erzeugen.
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