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Lexikon
Mitochondrien
Mitochondrien sind winzige Organellen in Zellen, die an der Freisetzung von Energie aus der Nahrung beteiligt sind. Dieser Vorgang wird als Zellatmung bezeichnet, weshalb Mitochondrien oft auch Kraftwerke der Zelle genannt werden. Zellen, die viel Energie benötigen, wie zum Beispiel Muskelzellen, können Tausende von Mitochondrien enthalten. Neben der Zellatmung spielen Mitochondrien auch eine Schlüsselrolle im Alterungsprozess sowie bei der Entstehung degenerativer Erkrankungen.
Wenn die Abbauprodukte der Nahrungsverdauung in die Zelle gelangen, laufen im Zytoplasma eine Reihe chemischer Reaktionen ab. Dadurch kann ein Teil der in diesen Produkten eingeschlossenen Energie freigesetzt und in den universellen Energielieferanten der Zellen namens ATP (Adenosintriphosphat) eingebaut werden. Verbleibende Molekülfragmente dieses Prozesses gelangen in die Mitochondrien und werden in einer komplexen Reihe von Schritten schliesslich in Kohlendioxid und Wasser umgewandelt. Die in diesen Fragmenten eingeschlossene Energie wird in weiteres ATP umgewandelt. Die so produzierten ATP-Moleküle können dann von der Zelle verwendet werden, um die zum Funktionieren benötigte Energie bereitzustellen.
Während der Zellatmung werden in den Mitochondrien hochreaktive Moleküle gebildet, die als freie Radikale bezeichnet werden. Das vielleicht bekannteste freie Radikal, das auf diese Weise produziert wird, ist das Superoxidradikal O2-. Freie Radikale sind potenziell sehr schädlich für Zellbestandteile wie Proteine und genetisches Material wie DNA und RNA. Wenn zu viele freie Radikale in den Mitochondrien freigesetzt werden, kann der Schaden schwerwiegend sein und letztendlich zum Tod der Zelle führen.
Zum Schutz vor Schäden durch freie Radikale produzieren Mitochondrien ihre eigenen antioxidativen Enzyme. Eines dieser Enzyme ist als Superoxiddismutase oder SOD bekannt.
Forschungen haben gezeigt, dass Substanzen, die in einigen Obst- und Gemüsesorten enthalten sind, eine antioxidative Wirkung haben. Das bedeutet, dass sie in Labortests freie Radikale neutralisieren können. Es wurde angenommen, dass der Verzehr dieser Lebensmittel oder daraus hergestellter Extrakte dem Körper bzw. den Mitochondrien dabei helfen würde, schädliche freie Radikale zu neutralisieren und zu entfernen.
Jüngste Forschungsergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass Antioxidantien im Körper anders wirken als im Labor. Es wird heute angenommen, dass einige Antioxidantien, insbesondere eine Klasse von Pflanzenchemikalien, die als Polyphenole bekannt sind, eine direkte Wirkung auf die Mitochondrien haben. Es scheint, dass sie die Mitochondrien dazu anregen, Energie aus der Nahrung effizienter zu erzeugen, sodass sie weniger freie Radikale erzeugen und diese schneller neutralisieren.
Wenn Mitochondrien nicht effizient funktionieren, wird somit auch ihre Energieproduktionskapazität reduziert. Mehr freie Radikale entweichen in der Folge und schädigen die Zelle, was zu einem frühen Zelltod führen kann.