Chloroplasten und Mitochondrien im Fokus

Beide Zellorganellen, Mitochondrien wie auch Chloroplasten , sind Energieumformer. Sie treiben die Zelle  an und finden ihren Ursprung nach der Endosymbiontentheorie als eigenständiger Prokaryot.

Die Zelle benötigt für alle Prozesse (Wachstum, Teilung etc.) Energie. Diese Energie wird aus chemischen Bindungen im Rahmen der Verstoffwechselung von aufgenommenen Makromolekülen (vor allem Kohlenhydrate) gewonnen, umgelagert oder als energetische Moleküle gespeichert.

Das energetische Kleingeld der Zelle ist Adenosintriphosphat (ATP). ATP wird beim Abbau von energieliefernden Reaktionen (Katabolismus) gebildet und bei der Durchführung von energiezehrenden Reaktionen (Anabolismus) gespalten. Katabolismus, wie auch Anabolismus sind unweigerlich durch ATP oder andere Energieüberträgermoleküle miteinander verbunden. ATP wird auch als Brennstoffmolekül bezeichnet.

Diese Zellorganellen spielen hierbei eine wesentliche Rolle.

• Mitochondrien: Ort der Atmungskette = Kraftwerke der Zelle
• Chloroplasten (Pflanzenzelle): Ort der Fotosynthese

Mitochondrium

Das Mitochondrium ist das Kraftwerk der Zelle und produziert mit der Durchführung der Atmungskette energiereiche Moleküle für andere biochemische Reaktionen. Im Rahmen der Atmungskette wird Glukose abgebaut und die Energie als energiereiche Zwischenformen, vor allem ATP, gespeichert.

Diese gespeicherte Energie kann dann durch Spaltung des ATP für anabole Wege gebraucht werden. Das Mitochondrium besitzt eine Doppelmembran, wobei die innere Membran eingefaltet ist (Cristae) und Komplexe der Atmungskette beinhaltet. Die Matrix enthält eigene Ribosomen, mtDNA und verschiedene zur Zellatmung notwendige Enzyme. Zwischen den Membranen liegt der Zwischenmembranraum, der eine der Schlüsselfunktionen in der ATP-Synthese übernimmt.

Mitochondrium: Ort der Atmungskette. Oberflächenvergrößerung ist hier und bei den Chloroplasten sichtbar.

Chloroplast

Der Chloroplast gehört zu den Plastiden (Gruppe von Zellorganellen, die nur in Pflanzen und Einzellern zu finden sind).

Chloroplasten sind die Orte der Fotosynthese und setzen somit Lichtenergie in chemische Energie um. Sie produzieren aus Kohlenstoffdioxid im Rahmen von komplexen Reaktionen Glukose und Sauerstoff.

Chloroplasten besitzen eine Doppelmembran. Ihre innere Membran zeigt Stapel von flachen und hohlen Membranblöcken, die auch als Grana bezeichnet werden. Diese Grana bestehen aus einer Reihe flacher, dicht gepackter Kompartimente, den Thylakoiden. Die Thylakoidmembran besitzt die Ausstattung (Chlorophylle) zur Fotosynthese. Die Flüssigkeit im Inneren wird als Stroma bezeichnet. Sie enthält Ribosomen und DNA.

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