Welche Funktion haben Mitochondrien?

Mitochondrien sind für die Energiegewinnung durch Zellatmung zuständig. Die Energie wird dabei in Form von ATP gespeichert.

Thylakoide sind abgeflachte Säckchen im Stroma der Chloroplasten. Ihre Membran enthält die photosynthetischen Pigmente.

Wo findet die Photosynthese statt?

Die Photosynthese läuft in Chloroplasten ab, die Lichtreaktion in den Thylakoidmembranen und die Dunkelreaktion im Stroma.

Mitochondrien und Chloroplasten: Struktur und Funktion

Zusammenfassung

Der Text erklärt den Bau und die Funktion von Mitochondrien und Chloroplasten, den Energieumwandlungs-Organellen eukaryotischer Zellen. Behandelt werden Doppelmembranen, innere Kammern, eigene DNA und Ribosomen sowie die Rolle der Zellatmung und der Photosynthese. Die Lernenden verstehen, wie beide Organellen Energie in Form von ATP bereitstellen.

Kernpunkte

Mitochondrien gewinnen durch Zellatmung Energie, die als ATP gespeichert wird.
Mitochondrien besitzen eine glatte äußere und eine stark eingefaltete innere Membran (Cristae), die zwei Kammern bilden.
Die Mitochondrienmatrix enthält Enzyme für den Citratzyklus, die β-Oxidation und weitere Stoffwechselwege.
Chloroplasten sind typisch für Pflanzenzellen und enthalten Chlorophyll, weshalb sie Photosynthese betreiben.
Im Stroma der Chloroplasten liegen die Thylakoide, deren Membranen die Lichtenergie einfangen und ATP bilden.
Sowohl Mitochondrien als auch Chloroplasten besitzen eigene ringförmige DNA und Ribosomen, die denen von Bakterien ähneln.

Stellen Sie sich auf die Probe

Mitochondrien

Mitochondrien sind Organellen eukaryotischer Zellen, die für die Energiegewinnung durch Zellatmung verantwortlich sind. Dabei spielen Enzyme, die sogenannte ATP-Synthase, eine zentrale Rolle. Die Energie wird in Form von ATP gespeichert. Sie kommen in großer Zahl im Zytoplasma aller eukaryotischen Zellen vor, sowohl bei Tieren als auch bei Pflanzen.

Struktur der Mitochondrien

Mitochondrien sind polymorphe Organellen, deren Form von kugelförmig bis länglich (stäbchenförmig) variiert. Sie besitzen eine Doppelmembran: eine glatte äußere Mitochondrienmembran und eine innere Mitochondrienmembran mit zahlreichen Einstülpungen, den sogenannten mitochondrialen Cristae. Diese Membranen bilden zwei Kammern: den Intermembranraum zwischen den beiden Membranen und die Matrix innerhalb der inneren Membran.

Die äußere Membran weist eine große Anzahl an Transmembranproteinen auf, die als Kanäle für den Stofftransport dienen. Die innere Membran enthält Permeasen sowie Komponenten der Elektronentransportkette. Im Gegensatz zur bakteriellen Plasmamembran enthält die Lipidmembran kein Cholesterin. Die Mitochondrienmatrix ist ein enzymreiches Milieu, in dem zahlreiche biochemische Reaktionen ablaufen. Zudem enthalten sie Mitoribosomen (mitochondriale Ribosomen), die denen von Bakterien ähneln, sowie doppelsträngige, ringförmige Mitochondrien-DNA.

Funktion der Mitochondrien

Die wichtigste Funktion in der Mitochondrienmatrix ist die mitochondriale Atmung. Weitere wichtige Stoffwechselwege sind:

Der Citratzyklus (Krebs-Zyklus)
Die β-Oxidation von Fettsäuren
Die Proteinbiosynthese an den Ribosomen
Die DNA-Replikation der Mitochondrien

Chloroplasten

Chloroplasten sind Organellen, die typisch für Pflanzenzellen sind und Chlorophyll enthalten, wodurch sie zur Photosynthese befähigt sind.

Struktur der Chloroplasten

Chloroplasten sind vielgestaltig und aufgrund des Pigments Chlorophyll grün gefärbt. Sie sind von einer Doppelmembran umgeben (äußere und innere Plastidenmembran). Im Inneren befindet sich das Stroma, ein Raum mit einer hohen Anzahl an Komponenten, darunter:

Ringförmige Plastiden-DNA (Doppelhelix)
Plastorribosomen (unterscheiden sich von zytoplasmatischen Ribosomen)
Enzyme, Stärkekörner und Lipideinschlüsse

Eingebettet im Stroma befinden sich zahlreiche abgeflachte Säckchen, die Thylakoide. Diese enthalten in ihrer Membran (Thylakoidmembran) photosynthetische Pigmente. Thylakoide können sich durch das Stroma erstrecken (Stroma-Thylakoide) oder als scheibenförmige Stapel angeordnet sein (Grana-Thylakoide). In den Membranen der Grana befinden sich Enzymsysteme, die für das Einfangen von Lichtenergie und die ATP-Bildung verantwortlich sind.

Funktion der Chloroplasten

Die Hauptfunktion ist die Durchführung der Photosynthese (einschließlich der Dunkelreaktion) unter Verwendung von ATP, das durch die photosynthetischen Pigmente aus Sonnenlicht gewonnen wurde. Weitere Stoffwechselwege, die im Stroma ablaufen, sind die Proteinbiosynthese und die DNA-Replikation.