Bild Mitochondrien

Was sind Mitochondrien und welche Funktion haben sie?

Mitochondrien sind winzige Kraftwerke, die in jeder unserer Zellen sitzen. Ihre Hauptaufgabe ist die Produktion von Energie in Form von ATP – Adenosintriphosphat – für alle lebensnotwendigen Körperfunktionen. Erst durch diese Energie können wir uns bewegen, denken, heilen, lachen, weinen oder blinzeln. Ohne diese Energie würden wir nicht funktionieren. Ohne diese Energie könnten wir nicht leben.

Mitochondrien: Wunder(kraft)werke unseres Körpers

Im Durchschnitt hat jede unserer 100 Billionen Körperzellen etwa 1.000 Mitochondrien. Je nach Funktion und Bedarf, haben manche Zellen sogar noch mehr. Nervenzellen beispielsweise, die besonders viel Energie benötigen, haben 4.500 bis 6.000 der kleinen Organellen. Die weibliche Eizelle wiederum hat um die 100.000. Rechnet man die Gesamtzahl der Zellkraftwerke zusammen, kommt man auf 100 Billiarden, die den menschlichen Körper am laufenden Band mit Energie versorgen.

Und von dieser Energie benötigt unser Körper ganz schön viel. Das zeigt sich, wenn man die Zellorganellen genauer unter die Lupe nimmt: Berechnet man die Energieproduktion unserer Mitochondrien pro Gramm, setzen sie zwischen 10.000 und 50.000-mal mehr Energie pro Sekunde um als die Sonne! Sie machen 10 % unseres Körpergewichts und fast 40 % des Gewichts unseres Herzens aus. Sie produzieren täglich in etwa so viel Energie in Form von ATP, wie wir wiegen. Bei einem gesunden Erwachsenen also durchaus 60 bis 80 Kilogramm – im Ruhezustand!

ATP: Die Energie für unser Leben

Wir müssen atmen und Nahrung zu uns nehmen, um zu überleben. Aber warum eigentlich? Natürlich haben der Sauerstoff, den wir atmen, und die Nährstoffe, die wir über die Nahrung zu uns nehmen, verschiedene Funktionen für unseren Körper. Die wichtigste Funktion ist jedoch die Energieproduktion in unseren Mitochondrien: die sogenannte Zellatmung bzw. zelluläre Atmungskette.

Vereinfacht gesagt, kombiniert ein Mitochondrium im Rahmen der Atmungskette Sauerstoff mit Bestandteilen unserer Nahrung (in erster Linie aus Kohlenhydraten und Fetten), um daraus Energie in Form von ATP (Adenosintriphosphat) herzustellen. Unsere Nahrung selbst liefert also keine Energie, sondern dient als Brennstoff zur Energieerzeugung.

Erst mit ATP erhalten unsere Zellen Energie, mit der sie ihren spezifischen Funktionen nachgehen können. Muskelzellen beispielsweise können ihrer Funktion nachgehen Bewegung zu ermöglichen. Immunzellen können uns vor Krankheitserregern schützen. Nervenzellen können Reize an unser Gehirn weiterleiten. Ohne ATP ist das nicht möglich.

Mitochondrien sind intelligente Energiemanager

Mitochondrien, die im übrigen ihre eigene DNA besitzen, sind ganz besondere Organellen. Sie versorgen unsere Zellen nicht einfach nur mit Energie in Form von ATP (Leistungsfähigkeit, Grafik, gelber Bereich). Sie passen sich auch an unseren aktuellen Energiebedarf an und sorgen dafür, dass die richtige Menge an ATP bereitgestellt wird (Anpassungsfähigkeit, roter Bereich). Außerdem stellen sie sicher, dass möglichst wenige Nebenprodukte während des Energiestoffwechsels entstehen. So tragen sie zum Schutz vor oxidativem Stress der Zellen bei (Widerstandsfähigkeit, blauer Bereich).

Mitochondriale Leistungsfähigkeit

Mitochondriale Leistungsfähigkeit

Mit der ATP-Produktion leisten unsere Zellorganellen tagtäglich unglaubliches. Ein Mitochondrium produziert aber nicht einfach möglichst viel Energie unter dem Motto „koste es, was es wolle“. Vielmehr ist es dabei sehr effizient. Das bedeutet, dass die Energieproduktion, wie bei einer geschmierten Maschine, möglichst reibungslos abläuft und möglichst wenige schädigende Nebenprodukte, die im Rahmen der Atmungskette natürlicherweise entstehen, anfallen. Das gilt allerdings nur für fitte Mitochondrien. Geschwächte Mitochondrien wiederum sind weniger leistungsfähig und effizient.

Mitochondriale Anpassungsfähigkeit

Mitochondriale Anpassungsfähigkeit

Unsere Zellkraftwerke sind in ihrem Aufbau mit einer „Energie-Sensorik“ ausgestattet. Das heißt, sie erkennen, wie viel Energie wir in diesem Moment benötigen. Hierfür hat ein Mitochondrium Art Fühler, über das es externe Signale des Körpers und der Umwelt erkennt. Wenn beispielsweise die Belastung steigt, wie beim Sport oder unter Stress, wird mehr Energie produziert. Das kann sogar dazu führen, dass neue Mitochondrien gebildet werden und sich ihre Gesamtanzahl erhöht.

Mitochondriale Widerstandsfähigkeit

Mitochondriale Widerstandsfähigkeit

Es ist ganz normal, dass im Rahmen der Zellatmung Nebenprodukte entstehen. Dabei handelt es sich um sogenannte freie Radikale, die im Körper durchaus wichtige Funktionen übernehmen. Wenn jedoch auf Dauer zu viele freie Radikale vorhanden sind, entsteht oxidativer Stress, der unsere Zellen und unsere Gesundheit beeinträchtigen kann. Ein fittes Mitochondrium sorgt nicht nur dafür, dass möglichst wenige freie Radikale entstehen. Es hat vom Aufbau her außerdem Puffer- und Schutzsysteme, durch die es sich selbst und die Zelle schützt.

* Vitamin B6 und Vitamin B12 tragen zu einem normalen Energiestoffwechsel und zur Verringerung von Müdigkeit und Ermüdung bei. Vitamin B2, Zink und Selen tragen zum Schutz der Zellen vor oxidativem Stress bei.

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