How big is Mitochondrium?

Ein Mitochondrium ist eine winzige Struktur, die in einer Zelle ATP herstellt, das wichtigste Molekül, mit dem Zellen Energie transportieren. Ein typisches Mitochondrium ist wie ein abgerundetes Stäbchen geformt, etwa 1–2 Mikrometer lang und etwa halb so breit. Ein Mikrometer ist ein Millionstel Meter. Eine einzelne Zelle kann Hunderte oder Tausende Mitochondrien enthalten.

Größe

Mitochondrien kommen in vielen Formen und Größen vor, daher wird ihre Größe als typischer Bereich angegeben. In den meisten Zellen sind sie Stäbchen oder Körnchen, etwa 0,5 Mikrometer breit und 1–2 Mikrometer lang, ungefähr so groß wie ein Bakterium. Lehrbuchzeichnungen zeigen oft ein größeres, etwa 2 Mikrometer lang und 1 Mikrometer breit. In manchen Zellen sind Mitochondrien mehrere Mikrometer breit und bis zu 10 Mikrometer lang.

Mitochondrien verändern auch ihre Form. Unter dem Lichtmikroskop kann man beobachten, wie sie wachsen, sich verzweigen, teilen und wieder verbinden. In manchen Zellen bilden sie ein verzweigtes Netzwerk, das sich über Dutzende Mikrometer erstreckt. Dadurch ist es schwer zu sagen, wo ein Mitochondrium endet und das nächste beginnt, und schwer, sie zu zählen.

Größenvergleiche

• Ein Mitochondrium ist etwa so groß wie ein E. coli-Bakterium, das etwa 2 Mikrometer lang und 1 Mikrometer breit ist.
• Aneinandergereiht würden etwa vier bis acht Mitochondrien ein rotes Blutkörperchen überspannen, das einen Durchmesser von etwa 7,5 Mikrometern hat.
• Die Breite eines Mitochondriums, 0,5–1 Mikrometer, liegt nahe an der Wellenlänge von tiefrotem Licht, 0,75 Mikrometer.
• Wäre eine typische menschliche Zelle, die etwa 10 Mikrometer misst, auf die Größe eines Basketballs vergrößert, wären ihre Mitochondrien etwa 2,4–4,8 Zentimeter lang.

Was Mitochondrien tun

Mitochondrien setzen die chemische Energie frei, die in Glukose und anderen Nährstoffen gespeichert ist, und nutzen sie zur Herstellung von ATP. Dieser Vorgang, Zellatmung genannt, verbraucht Sauerstoff und gibt Kohlendioxid als Abfallprodukt ab. Das Kohlendioxid, das ein Mensch ausatmet, stammt aus diesen Reaktionen.

Jedes Mitochondrium hat zwei Membranen. Die innere Membran bildet Falten, sogenannte Cristae, die ihr mehr Oberfläche für die ATP-Herstellung geben. Zellen, die viel Energie brauchen, etwa Muskelzellen, haben viele Mitochondrien.

Woher Mitochondrien stammen

Der Name stammt von den griechischen Wörtern für „Faden" und „Körnchen", den beiden Formen, die Mitochondrien annehmen können. Der deutsche Wissenschaftler Carl Benda prägte ihn 1898. In den 1960er-Jahren fanden Wissenschaftler heraus, dass Mitochondrien ihre eigene DNA und ihre eigenen Ribosomen besitzen, die Maschinen, die Proteine herstellen.

Als die DNA der Mitochondrien 1976 sequenziert wurde, zeigte sich, dass sie der DNA von Bakterien ähnelt. Das stützte die Endosymbiontentheorie, die von Lynn Margulis vorgeschlagen wurde. Sie besagt, dass Mitochondrien ursprünglich Bakterien waren, die von einer anderen Zelle aufgenommen wurden und in ihr weiterlebten.

Quellen

• How big are mitochondria?. In Cell Biology by the Numbers. Ron Milo and Rob Phillips, Garland Science.
• Mitochondria. Stephen L. Wolfe and Bryan Ness, EBSCO Research Starters, 2021.
• How big is an E. coli cell and what is its mass?. In Cell Biology by the Numbers. Ron Milo and Rob Phillips, Garland Science.
• How big is a human cell?. In Cell Biology by the Numbers. Ron Milo and Rob Phillips, Garland Science.
• Eukaryotic Cells. In Biology 2e. OpenStax, 2018.
• Cell Division. In Biology 2e. OpenStax, 2018.
• Unique Characteristics of Eukaryotic Cells. In Microbiology. OpenStax, 2016.
• The Electromagnetic Spectrum. In College Physics 2e. OpenStax, 2022.
• Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.