Haben alle Zellen Mitochondrien?

Das Mitochondrium, eine Organelle, die dabei hilft, Energie für die Zelle zu produzieren, kommt nur in Eukaryoten vor, Organismen mit relativ großen, komplexen Zellen. Daher haben viele Zellen und einzellige Organismen keine. Zellen mit Mitochondrien stehen im Gegensatz zu Prokaryoten, denen feste, membrangebundene Organellen wie Mitochondrien fehlen. Eukaryoten umfassen alles von einzelligen Paramecium bis hin zu Pflanzen, Pilzen und Tieren. Kurz gesagt, viele Zellen haben Mitochondrien und viele nicht, und der Unterschied ist wichtig.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Das Mitochondrium, das manchmal als "Kraftwerk der Zelle" bezeichnet wird, ist bei komplexen Organismen üblich, die die Organelle verwenden, um Sauerstoff in Energie umzuwandeln. Es gibt jedoch einige einzellige Organismen und andere Zellen, denen feste Organellen fehlen, die keine haben.

Das Mitochondrium, das Singular der Mitochondrien, wandelt Sauerstoff in nutzbare Energie in Form von ATP um. Indem sie den Organismen die Nutzung von Sauerstoff ermöglichten, unterstützten die Mitochondrien die Evolution komplexer Organismen. Wissenschaftler glauben, dass das Mitochondrium tatsächlich als frei lebender Organismus begann, den eine andere Zelle konsumierte. Anstatt zu verdauen, behielt die größere Zelle den Vorfahren der Mitochondrien in sich und bot Nahrung und Unterkunft, während die Prä-Mitochondrien der Wirtszelle wiederum die Fähigkeit gaben, Sauerstoff zu verwenden. Mitochondrien verloren im Laufe der Zeit ihre Fähigkeit, außerhalb der Wirtszelle zu leben und umgekehrt. Wissenschaftler nennen diese Idee die "Endosymbiose-Theorie".

Relativ einfache Organismen wie Bakterien und Mitglieder der archaischen Domäne gehören zu einer Kategorie von Leben, die als Prokaryonten bezeichnet wird. Prokaryoten fehlen die meisten Strukturen, die in Eukaryoten vorkommen, einschließlich aller membrangebundenen Organellen. Dazu gehören ein Mitochondrium und ein Zellkern. Der Name Prokaryote bedeutet grob übersetzt "vor dem Kern", ein Name, der sich auf das Fehlen eines organisierten, membrangebundenen Kerns dieser Organismen bezieht. Da Bakterien keine Mitochondrien haben, können die allermeisten von ihnen Sauerstoff nicht so effektiv nutzen wie Eukaryoten.

Im Gegensatz zu den Prokaryoten haben Eukaryoten ein komplexeres Layout, einschließlich membrangebundener Organellen wie Mitochondrien. Die meisten Eukaryoten haben Mitochondrien, während dies bei jedem mehrzelligen Eukaryoten der Fall ist. Einigen einzelligen Eukaryoten fehlen jedoch Mitochondrien. Alle diese Arten von Eukaryonten leben als Parasiten. Wissenschaftler glauben, dass diese bestimmten Eukaryoten von primitiven Eukaryoten abstammen, die nie Mitochondrien hatten oder von Arten abstammen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt Mitochondrien hatten, aber später verloren haben Sie. Darüber hinaus fehlen einigen mehrzelligen Eukaryoten die Mitochondrien in bestimmten Zellen. Zum Beispiel fehlen menschlichen roten Blutkörperchen Mitochondrien, eine Anpassung, die entweder die Größe der Zellen verringert oder sie daran hindert, den von ihnen transportierten Sauerstoff zu nutzen.

Mehrere andere eukaryotische Organellen haben wichtige Gemeinsamkeiten mit Mitochondrien. Einige Wissenschaftler glauben, dass der Chloroplast, eine ähnliche Organelle, von Blaualgen abstammt, die schließlich ihre Fähigkeit verloren haben, außerhalb von Zellen zu leben, ähnlich wie Mitochondrien. Chloroplasten ermöglichen es einigen Eukaryoten, wie Pflanzen und Algen, Sonnenlicht zu nutzen, um Energie und Sauerstoff für ihre Zellen zu produzieren, die dann von ihren Mitochondrien verwendet werden. Darüber hinaus spielt das Hydrogenosom eine ähnliche Rolle wie die Mitochondrien, funktioniert jedoch in sauerstoffarmen Umgebungen. Diese waren ursprünglich als Pilze und einzellige Eukaryoten bekannt, wurden aber kürzlich bei sehr kleinen, einfachen Tieren gefunden, die auf sauerstoffarmen Meeresböden leben.