Was sind Mitochondrien?

Mitochondrien Istock

Mitochondrien sind winzige Gebilde innerhalb einer Zelle. Sie haben mit einer Länge von 2 bis 5 Mikrometern (millionstel Metern) die Grösse eines Bakteriums. Sie sind von ovaler bis röhrenförmiger Gestalt und von einer Doppelmembran umschlossen: einer glatten äusseren und einer stark gefalteten inneren Hülle.

Schematische Darstellung eines Mitochondirums
Schematische Darstellung des Mitochondriums: (1) innere Membran, (2) äussere Membran, (3) Cristae, (4) Matrix.

Zahlreiche Einstülpungen (Cristae) an der inneren Membran vergrössern deren Oberfläche um ein Zusätzliches. Würde man die innere Hülle aus den Mitochondrien eines einzigen Grammes Leberzellen fein säuberlich auseinanderfalten und auslegen, käme man auf eine 3 m2 grosse Fläche.

Mitochondrien haben noch weitere Überraschungen auf Lager. Sie stammen vermutlich von Bakterien ab, die in der Frühe der Evolution eine Symbiose mit unseren Urur-Ahnen eingegangen sind. Mitochondrien besitzen 37 eigene Gene mit dem Code für die Bildung von 13 verschiedenen Proteinen. Diese Erbinformationen gehen nur in den mütterlichen Mitochondrien an die Nachkommen über. Alle Kinder einer Frau haben die gleiche mitochondriale DNA. Sie liegt frei in der flüssigen Matrix und ist deswegen anfällig für schädigende Einflüsse.

Was aber ist die Hauptaufgabe der Mitochondrien? Sie sind unsere Energiefabriken. Sie liefern den Zellen das energiereichste Molekül, wovon wir täglich um die 70 Kilogramm konsumieren.

Mitochondrien produzieren die Energie des Lebens

Täglich bilden Billiarden von Mitochondrien in unseren Zellen das wichtigste Energiemolekül im Körper: Adenosin-Triphosphat, kurz ATP. Sämtliche Organe und alle Muskeln verwenden das ATP-Molekül als Energiequelle. Vertreter der Bioenergetik identifizieren ATP mit Qi. Der nicht eindeutig übersetzbare chinesische Begriff steht für die universelle Lebensenergie. Diese Energie im Körper zu mehren, zu kultivieren und zu transformieren, ist Sinn und Zweck von Qi Gong.

Eine erwachsene Person benötigt Tag für Tag durchschnittlich 60 bis 70 kg ATP, mit Spitzen von bis zu 100 kg. Der Energieumsatz beläuft sich auf die gigantische Zahl von 10 Millionen ATP-Molekülen pro Sekunde und Zelle.

Ein wirkliches Verständnis der ATP-Produktion setzt chemische Kenntnisse voraus, die die Allgemeinbildung übersteigen. Wir beschränken uns auf die Angabe, dass die Mitochondrien das ATP in der inneren Membran produzieren, aus Sauerstoff und Glukose, unter Mitwirkung zahlreicher Enzyme. Dabei wird die aus dem Chemieunterricht bekannte Knallgasreaktion in der sog. Atmungskette in viele Einzelschritte zerlegt, die die Energie fortwährend unter Kontrolle halten und am Ende in ATP-Molekülen bereitstellen.

Zusätzlich zur Energiegewinnung erfüllen die Mitochondrien weitere wichtige Aufgaben. So stellt ein in der Matrix ablaufender Stoffwechselprozess namens Zitronensäurezyklus (Citratzyklus) dem Körper Aufbaustoffe zur Verfügung, vorrangig in Form von Aminosäuren, den Bausteinen von Proteinen. Um wirkungsvoll zu funktionieren, bedarf der Zitronensäurezyklus ausreichender Mengen an Vitamin B1, B2, B3, B6, Alpha-Liponsäure, Calcium und Magnesium.

Zahl und Vorkommen

Wo kommen Mitochondrien vor? Mit Ausnahme der roten Blutkörperchen in allen Zellen. Je mehr Energie ein Organ oder ein Gewebe verbraucht und je schneller sein Stoffwechsel abläuft, desto mehr Mitochondrien enthalten seine Zellen, durchschnittlich zwischen 500 und 2000.

Sehr hoch ist der Anteil der Mitochondrien in Muskelzellen, Nervenzellen und Sinneszellen. Sehr gering in den Knorpelzellen, die nur passiv bewegt werden und einen langsamen Stoffwechsel haben. Die Menge passt sich dem Energieverbrauch an. Dazu vermehren sich die Mitochondrien durch Wachstum und Teilung (alle fünf bis zehn Tage).

Die Aktivität von Mitochondrien lässt sich messen. Allerdings sind Messungen der mitochondrialen Leistung entweder mit sehr hohen Laborkosten verbunden oder basieren auf Verfahren der Bioenergetik, die keine wissenschaftliche Anerkennung geniessen.

Fehlfunktion der Mitochondrien

Schwache und geschädigte Mitochondrien können die Atmungskette nicht mehr richtig ausführen. Auch anderen Aufgaben, die für die Zellen wichtig sind, kommen sie nicht mehr genügend nach. Statt intrazellulärer Energie produzieren sie oxidativen Stress. Es bilden sich freie Radikale, die die gesunden Mitochondrien angreifen.

Erkrankungen, die auf eine Schädigung oder Schwächung der Mitochondrien zurückgehen, äussern sich in massiver Schwäche, chronischer Ermüdung und Erschöpfung. Komplementärmediziner zählen sowohl das Chronische Müdigkeitssyndrom (CFS) wie auch die Fibromyalgie zur Gruppe der mitochondrialen Erkrankungen.

Quellen

(alphabetisch, nach Autorenname)

  • Aeschlimann, A., Acker, J., Sandor, P.S.: «Fibromyalgie Syndrom – Update 2016», in: Fachzeitschrift Rheuma Schweiz Nr. 1/2017, S. 42-50.
  • Alan Baklayan: «Fibromyalgie und Mitochondrien-Aktivität» (2017). Abrufbar unter: http://healingfrequency.com/fi...
  • Sandra Frohenfeld: Mitochondrien für Anfänger. Symptome und Therapie. Für ein Leben mit mehr Vitalität und Energie, CreateSpace Independent Publishing Platform 2017.
  • Jürgen Groth: Meine Moleküle. Deine Moleküle. Von der molekularen Individualität, Berlin 2014 (Online-Version). Abrufbar unter: http://www.meine-molekuele.de
  • Roger Jahnke: «Physiological Effects of Qigong and Yoga/Pranayama» (o.J.). Abrufbar unter: http://www.feeltheqi.com/articles/rc-physiological.htm
  • Dr. med. Wolfram Kersten: «Fibromyalgie-Syndrom. Endlich wieder schmerzfrei!», in: raum&zeit 175/2012, S. 16-21. PDF abrufbar unter: http://dr-kersten.com/downloads/rz-Fibromyalgiesyndrom-16.11.2011.pdf
  • Dr. med. Bodo Kulinski, Anja Schemionek: Schulmedizin? Heilung ausgeschlossen! Mitochondrientherapie – die Alternative, Bielefeld 5. Aufl. 2016.
  • Wikipedia: «Mitochondrium», eingesehen am 08.01.2018.

Stichworte