Sowohl der Chloroplast als auch das Mitochondrium sind Organellen, die in Pflanzenzellen vorkommen, aber nur Mitochondrien kommen in tierischen Zellen vor. Die Funktion von Chloroplasten und Mitochondrien besteht darin, Energie für die Zellen, in denen sie leben, zu erzeugen. Die Struktur beider Organellentypen umfasst eine innere und eine äußere Membran. Die Strukturunterschiede dieser Organellen liegen in ihrer Maschinerie zur Energieumwandlung.
Was sind Chloroplasten?
Chloroplasten Dort findet die Photosynthese in photoautotrophen Organismen wie Pflanzen statt. Im Chloroplasten befindet sich Chlorophyll, das Sonnenlicht einfängt. Dann wird die Lichtenergie verwendet, um Wasser und Kohlendioxid zu kombinieren, wodurch die Lichtenergie in Glukose umgewandelt wird, die dann von den Mitochondrien verwendet wird, um ATP-Moleküle herzustellen. Das Chlorophyll im Chloroplasten verleiht den Pflanzen ihre grüne Farbe.
Was ist ein Mitochondrium?
Der Hauptzweck von a Mitochondrium (Plural: Mitochondrien)
in einem eukaryontischen Organismus ist die Energieversorgung für den Rest der Zelle. In den Mitochondrien werden die meisten Adenosintriphosphat (ATP)-Moleküle der Zelle durch einen Prozess namens. produziert Zellatmung. Produktion von ATP Durch diesen Prozess wird eine Nahrungsquelle benötigt (entweder durch Photosynthese in photoautotrophen Organismen hergestellt oder von außen in Heterotrophen aufgenommen). Zellen variieren in der Menge an Mitochondrien, die sie haben; die durchschnittliche Tierzelle hat mehr als 1.000 davon.Unterschiede zwischen Chloroplasten und Mitochondrien
1. Die Form
- Chloroplasten haben eine ellipsoide Form, die über drei Achsen symmetrisch ist.
- Mitochondrien sind im Allgemeinen länglich, neigen aber dazu, im Laufe der Zeit schnell ihre Form zu ändern.
2. Die innere Membran
Mitochondrien: Die innere Membran eines Mitochondriums ist im Vergleich zum Chloroplasten aufwendiger. Es ist mit Cristae bedeckt, die durch mehrere Falten der Membran erzeugt werden, um die Oberfläche zu maximieren.
Das Mitochondrium nutzt die riesige Oberfläche der inneren Membran, um viele chemische Reaktionen durchzuführen. Die chemischen Reaktionen umfassen das Herausfiltern bestimmter Moleküle und das Anbringen anderer Moleküle an Transportproteine. Die Transportproteine tragen ausgewählte Molekültypen in die Matrix, wo sich Sauerstoff mit Nahrungsmolekülen verbindet, um Energie zu erzeugen.
Chloroplasten: Die innere Struktur von Chloroplasten ist komplexer als die von Mitochondrien.
Innerhalb der inneren Membran besteht die Chloroplasten-Organelle aus Stapeln von Thylakoid-Säcken. Die Sackstapel sind durch Stromalamellen miteinander verbunden. Die Stromalamellen halten die Thylakoidstapel in festgelegten Abständen voneinander.
Chlorophyll bedeckt jeden Stapel. Das Chlorophyll wandelt Sonnenlichtphotonen, Wasser und Kohlendioxid in Zucker und Sauerstoff um. Dieser chemische Prozess wird Photosynthese genannt.
Photosynthese initiiert die Bildung von Adenosintriphosphat im Stroma des Chloroplasten. Stroma ist eine halbflüssige Substanz, die den Raum um die Thylakoidstapel und Stromalamellen ausfüllt.
3. Mitochondrien haben Atmungsenzyme
Die Matrix der Mitochondrien enthält eine Kette von Atmungsenzymen. Diese Enzyme sind einzigartig in den Mitochondrien. Sie wandeln Brenztraubensäure und andere kleine organische Moleküle in ATP um. Eine beeinträchtigte mitochondriale Atmung kann bei älteren Menschen mit einer Herzinsuffizienz einhergehen.
Ähnlichkeiten zwischen Chloroplasten und Mitochondrien
1. Treibt die Zelle an
Mitochondrien und Chloroplasten wandeln Energie von außerhalb der Zelle in eine für die Zelle nutzbare Form um.
2. DNA hat eine kreisförmige Form
Eine weitere Ähnlichkeit besteht darin, dass sowohl Mitochondrien als auch Chloroplasten enthalten eine gewisse Menge an DNA (obwohl die meiste DNA im Zellkern gefunden wird). Wichtig ist, dass die DNA in Mitochondrien und Chloroplasten nicht mit der DNA im Zellkern übereinstimmt, und dasDie DNA in den Mitochondrien und Chloroplasten ist kreisförmig, was auch ist die Form der DNA in Prokaryoten (einzellige Organismen ohne Kern). Die DNA im Kern eines Eukaryoten ist in Form von Chromosomen aufgewickelt.
Endosymbiose
Die ähnliche DNA-Struktur in Mitochondrien und Chloroplasten wird durch die Theorie der Endosymbiose, die ursprünglich von Lynn Margulis in ihrem 1970 erschienenen Werk "The Origin of eukaryotische Zellen."
Nach der Theorie von Margulis entstand die eukaryotische Zelle aus der Verbindung symbiotischer Prokaryonten. Im Wesentlichen schlossen sich eine große Zelle und eine kleinere, spezialisierte Zelle zusammen und entwickelten sich schließlich zu einer Zelle. wobei die kleineren Zellen in den größeren Zellen geschützt sind, was den Vorteil einer erhöhten Energie für beide bietet. Diese kleineren Zellen sind die heutigen Mitochondrien und Chloroplasten.
Diese Theorie erklärt, warum die Mitochondrien und Chloroplasten immer noch ihre eigene unabhängige DNA haben: Sie sind Überbleibsel früherer Einzelorganismen.