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{{Infobox GO-Terminus
| Typ = C
| GO = 0042566
| Eltern = [[Organell]]
| Kinder = [[Biomembran|Membran]] [[Lumen (Biologie)|Lumen]] [[Proteinkomplex]]e
}}

'''Hydrogenosomen''' (v. {{enS|hydrogen}}, „Wasserstoff“) sind [[Organell]]en, die in manchen [[Trichomonaden]], [[Wimpertierchen]] (Ciliophora), [[Neocallimastigomycota]] (ehemals als [[Töpfchenpilze]]n – Chytridiomycota angesehen)<ref>{{Literatur |Autor=Robert J. Gruninger, Anil K. Puniya, Tony M. Callaghan, Joan E. Edwards, Noha Youssef |Titel=Anaerobic fungi (phylum Neocallimastigomycota ): advances in understanding their taxonomy, life cycle, ecology, role and biotechnological potential |Sammelwerk=FEMS Microbiology Ecology |Band=90 |Nummer=1 |Datum=2014-10 |Seiten=1–17 |DOI=10.1111/1574-6941.12383 |Sprache=en}}</ref> und einigen [[Korsetttierchen#Verbreitung und Lebensraum|Korsetttierchen]] (Loricifera, u. a. ''Spinoloricus'')<ref>Andy Coghaln: [https://www.newscientist.com/article/dn18744-zoologger-the-mud-creature-that-lives-without-oxygen/ Zoologger: The mud creature that lives without oxygen], auf: New Scientist vom 7. April 2010</ref><ref>Roberto Danovaro ''et al.'': ''The first metazoa living in permanently anoxic conditions'', in: BMC Biology, Band 8, Nr. 30, 6. April 2010, [[doi:10.1186/1741-7007-8-30]]</ref>
anstelle von [[Mitochondrien]] vorkommen und ein Überleben unter [[Anaerobie|anaeroben]] Bedingungen ermöglichen. Die etwa 1 µm großen Organellen wurden 1973 zum ersten Mal beschrieben.<ref>D. G. Lindmark, M. Müller: ''Hydrogenosome, a cytoplasmic organelle of the anaerobic flagellate ''Tritrichomonas foetus'', and its role in pyruvate metabolism.'' In: ''[[Journal of Biological Chemistry]].'' Band 248, 1973, S. 7724–7728.</ref> In elektronenmikroskopischen Präparaten erscheinen Hydrogenosomen als sphärische, membrangebundene, elektronendichte Organellen.<ref>{{Literatur |Autor=Michael Mielewczik, Heinz Mehlhorn, Saleh Al-Quraishy, E. Grabensteiner, M. Hess |Titel=Transmission electron microscopic studies of stages of Histomonas meleagridis from clonal cultures |Sammelwerk=Parasitology Research |Band=103 |Nummer=4 |Datum=2008-09-01 |Seiten=745 |ISSN=0932-0113 |DOI=10.1007/s00436-008-1009-1 |Online=[https://link.springer.com/article/10.1007/s00436-008-1009-1 Online] |Abruf=2018-05-05 |Sprache=en}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Eugene H. Johnson, Jeffrey J. Windsor, C. Graham Clark |Titel=Emerging from Obscurity: Biological, Clinical, and Diagnostic Aspects of Dientamoeba fragilis |Sammelwerk=Clinical Microbiology Reviews |Band=17 |Nummer=3 |Datum=2004-07-01 |Seiten=553–570 |ISSN=0893-8512 |DOI=10.1128/CMR.17.3.553-570.2004 |PMC=452553 |PMID=15258093 |Online=[https://cmr.asm.org/content/17/3/553 Online] |Abruf=2018-05-05 |Sprache=en}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Marlene Benchimol, Cezar Antonio Elias, Wanderley De Souza |Titel=Tritrichomonas foetus: Ultrastructural localization of calcium in the plasma membrane and in the hydrogenosome |Sammelwerk=Experimental Parasitology |Band=54 |Nummer=3 |Datum=1982-12 |Seiten=277–284 |ISSN=0014-4894 |DOI=10.1016/0014-4894(82)90036-4 |Sprache=en}}</ref>

== Abstammung und Systematik ==
Alle Hydrogenosomen stammen wahrscheinlich von einem Mitochondrium ab. Dabei ging in fast allen Fällen das Genom inklusive der Ribosomen verloren.
Nur in den Hydrogenosomen des Wimpertierchens ''[[Nyctotherus]] ovalis'' ist noch ein kleines Genom mit Ribosomen vorhanden. Es stellt demnach eine Zwischenform ([[Missing Link]]) in der Evolution von Mitochondrium zu Hydrogenosom dar.<ref>{{Literatur |Autor=Brigitte Boxma, Rob M. de Graaf, Georg W. M. van der Staay, Theo A. van Alen, Guenola Ricard, Toni Gabaldon, Angela H. A. M. van Hoek, Seung Yeo Moon-van der Staay, Werner J. H. Koopman, Jaap J. van Hellemond, Aloysius G. M. Tielens, Thorsten Friedrich, Marten Veenhuis, Martijn A. Huynen, Johannes H. P. Hackstein |Titel=An anaerobic mitochondrion that produces hydrogen |Sammelwerk=Nature |Band=434 |Nummer=7029 |Datum=2005-02-03 |Seiten=74–79 |DOI=10.1038/nature03343 |Sprache=en}}</ref><ref name="Akhmanova98">{{cite journal |author=A. Akhmanova, F. Voncken, T. van Alen ''et al'' |title=A hydrogenosome with a genome |journal=Nature |volume=396 |issue=6711 |pages=527–528 |doi=10.1038/25023 |pmid=9859986 |date=1998-12 |language=en}}</ref>
Die beiden Organellen zeigen verschiedene Übereinstimmungen: Sie sind von zwei Membranen umgeben, produzieren [[Adenosintriphosphat]] (ATP), treten in vielen Kopien auf und teilen sich ohne Synchronisation während des gesamten [[Zellzyklus]].

Zusammen mit den [[Mitosom]]en werden Mitochondrien und Hydrogenosomen als „mitochondrienverwandte Organellen“ ({{enS|mitochondrion-related organelles}}, MROs) klassifiziert. Zu diesen gehören auch die anaeroben und [[DNA]]-freien Organellen von ''[[Henneguya zschokkei|Henneguya salminicola]]'' (alias ''H. zschokkei'', [[Myxozoa]])<ref>Jan Osterkamp: [https://www.spektrum.de/news/erstes-tier-ohne-atmung-und-mitochondrien/1708238 Erstes Tier ohne Atmung und Mitochondrien], auf: Spektrum.de vom 25. Februar 2020</ref><ref>Siehe auch: ''[[Otto Nüsslin#Leben|H. nuesslini]]''; [[Pfauen-Lippfisch#Bedrohungen|Pfauen-Lippfisch§Bedrohungen]] (''H. tunisiensis'')</ref><ref>[https://www.eurekalert.org/news-releases/700546 Tel Aviv University researchers discover unique non-oxygen breathing animal], auf: EurekAlert! vom 25. Februar 2020</ref>

== Physiologie ==
[[Datei:Hydrogenosom.svg|mini|hochkant=2|Modell zur ATP-Synthese in Hydrogenosomen.<ref>{{Literatur |Autor=M. Müller, D. G. Lindmark |Titel=Respiration of hydrogenosomes of Tritrichomonas foetus. II. Effect of CoA on pyruvate oxidation. |Sammelwerk=Journal of Biological Chemistry |Band=253 |Nummer=4 |Datum=1978-01-25 |Seiten=1215–1218 |Online=[https://www.jbc.org/content/253/4/1215.abstract Online] |Abruf=2010-09-14 |Sprache=en}}</ref> 
Abkürzung: CoA = [[Coenzym A]]]]
Im Gegensatz zu den Mitochondrien fehlt den Hydrogenosomen ein eigenes [[Genom]], Ribosomen (Ausnahme: ''N. ovalis''), [[Atmungskette]], [[Cytochrom]]e, [[ATP-Synthase|FoF1-ATPase]], [[Citratzyklus]], [[oxidative Phosphorylierung]] und [[Cardiolipin]].<ref>{{Literatur |Autor=Marlene Benchimol, Flávio Engelke |Titel=Hydrogenosome behavior during the cell cycle in Tritrichomonas foetus |Sammelwerk=Biology of the Cell |Band=95 |Nummer=5 |Datum=2003-06 |Seiten=283–293 |DOI=10.1016/S0248-4900(03)00060-1 |Sprache=en}}</ref> Während Mitochondrien ausschließlich eine aerobe Respiration betreiben, ermöglichen Hydrogenosomen [[Gärung]] unter anaeroben und aeroben Bedingungen (Abb. 1). Erstes Substrat für die [[Substratkettenphosphorylierung]], aus der ATP hervorgeht, ist [[Pyruvat]], das Endprodukt der im Cytosol stattfindenden [[Glycolyse]]. Die Phosphorylierung von [[Adenosindiphosphat]] (ADP) zu ATP wird durch die [[Succinyl-CoA-Synthetase]] katalysiert. Zu den Nebenprodukten der ATP-Synthese gehören unter anaeroben Bedingungen Acetat und Wasserstoff, der für die Hydrogenosomen namensgebend ist. Unter aeroben Bedingungen entsteht statt Wasserstoff wahrscheinlich [[Wasserstoffperoxid]].

== Siehe auch ==
* [[Mitochondrium]]
* [[Mitosom]]
* [[Organelle]]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Zellorganell]]

Hydrogenosom - Versionsgeschichte

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