Τόσο ο χλωροπλάστης όσο και το μιτοχόνδριο είναι οργανίδια που βρίσκονται στα κύτταρα των φυτών, αλλά μόνο τα μιτοχόνδρια βρίσκονται σε ζωικά κύτταρα. Η λειτουργία των χλωροπλαστών και των μιτοχονδρίων είναι η παραγωγή ενέργειας για τα κύτταρα στα οποία ζουν. Η δομή και των δύο τύπων οργανικών περιλαμβάνει εσωτερική και εξωτερική μεμβράνη. Οι διαφορές στη δομή για αυτά τα οργανίδια βρίσκονται στα μηχανήματά τους για μετατροπή ενέργειας.
Τι είναι οι χλωροπλάστες;
Χλωροπλάστες είναι όπου η φωτοσύνθεση εμφανίζεται σε φωτοαυτοτροφικούς οργανισμούς όπως τα φυτά. Μέσα στον χλωροπλάστη υπάρχει χλωροφύλλη, η οποία συλλαμβάνει το φως του ήλιου. Στη συνέχεια, η ελαφριά ενέργεια χρησιμοποιείται για το συνδυασμό νερού και διοξειδίου του άνθρακα, μετατρέποντας την ελαφριά ενέργεια σε γλυκόζη, η οποία στη συνέχεια χρησιμοποιείται από τα μιτοχόνδρια για την παραγωγή μορίων ATP. Η χλωροφύλλη στον χλωροπλάστη είναι αυτό που δίνει στα φυτά το πράσινο τους χρώμα.
Τι είναι το μιτοχόνδριο;
Ο πρωταρχικός σκοπός του α
μιτοχόνδριο (πληθυντικός: μιτοχόνδρια) σε έναν ευκαρυωτικό οργανισμό είναι η παροχή ενέργειας για το υπόλοιπο κύτταρο. Τα μιτοχόνδρια είναι όπου παράγονται τα περισσότερα από τα μόρια τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP), μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται κυτταρική αναπνοή. Παραγωγή ATP Μέσω αυτής της διαδικασίας απαιτείται πηγή τροφής (είτε παράγεται μέσω φωτοσύνθεσης σε φωτοαυτοτροφικούς οργανισμούς είτε λαμβάνεται εξωτερικά σε ετερότροπα) Τα κύτταρα ποικίλλουν στην ποσότητα των μιτοχονδρίων που έχουν. το μέσο ζωικό κύτταρο έχει περισσότερα από 1.000 από αυτά.Διαφορές μεταξύ χλωροπλαστών και μιτοχονδρίων
1. Το σχήμα
- Χλωροπλάστες έχουν ελλειψοειδές σχήμα, το οποίο είναι συμμετρικό σε τρεις άξονες.
- Μιτοχόνδρια είναι γενικά επιμήκη, αλλά τείνουν να αλλάζουν σχήμα γρήγορα με την πάροδο του χρόνου.
2. Η εσωτερική μεμβράνη
Μιτοχόνδρια: Η εσωτερική μεμβράνη ενός μιτοχονδρίου είναι περίπλοκη σε σύγκριση με τον χλωροπλάστη. Καλύπτεται σε cristae που δημιουργούνται από πολλαπλές πτυχές της μεμβράνης για μεγιστοποίηση της επιφάνειας.
Το μιτοχόνδριο χρησιμοποιεί την τεράστια επιφάνεια της εσωτερικής μεμβράνης για να εκτελέσει πολλές χημικές αντιδράσεις. Οι χημικές αντιδράσεις περιλαμβάνουν το φιλτράρισμα ορισμένων μορίων και τη σύνδεση άλλων μορίων για τη μεταφορά πρωτεϊνών. Οι πρωτεΐνες μεταφοράς θα μεταφέρουν επιλεγμένους τύπους μορίων στη μήτρα, όπου το οξυγόνο συνδυάζεται με μόρια τροφίμων για να δημιουργήσει ενέργεια.
Χλωροπλάστες: Η εσωτερική δομή των χλωροπλαστών είναι πιο περίπλοκη από αυτήν των μιτοχονδρίων.
Εντός της εσωτερικής μεμβράνης, το οργανικό χλωροπλάστη αποτελείται από στοίβες θυλακοειδών σάκων. Οι στοίβες των σάκων συνδέονται μεταξύ τους με στρωματικά ελάσματα. Τα στρωματικά ελάσματα διατηρούν τις θυλακοειδείς στοίβες σε καθορισμένες αποστάσεις μεταξύ τους.
Η χλωροφύλλη καλύπτει κάθε στοίβα. Η χλωροφύλλη μετατρέπει τα ηλιακά φωτόνια, το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα σε σάκχαρα και οξυγόνο. Αυτή η χημική διαδικασία ονομάζεται φωτοσύνθεση.
Φωτοσύνθεση ξεκινά την παραγωγή τριφωσφορικής αδενοσίνης στο στρώμα του χλωροπλάστη. Το Stroma είναι μια ημι-ρευστή ουσία που γεμίζει το χώρο γύρω από τις στοιβάδες του θυλακοειδούς και τα στρωματικά ελάσματα.
3. Τα μιτοχόνδρια έχουν αναπνευστικά ένζυμα
Η μήτρα των μιτοχονδρίων περιέχει μια αλυσίδα αναπνευστικών ενζύμων. Αυτά τα ένζυμα είναι μοναδικά για τα μιτοχόνδρια. Μετατρέπουν το πυρουβικό οξύ και άλλα μικρά οργανικά μόρια σε ATP. Η μειωμένη μιτοχονδριακή αναπνοή μπορεί να συμπίπτει με καρδιακή ανεπάρκεια στους ηλικιωμένους.
Ομοιότητες μεταξύ χλωροπλαστών και μιτοχονδρίων
1. Καυσίμων του κελιού
Τα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες και οι δύο μετατρέπουν την ενέργεια από το εξωτερικό του κυττάρου σε μια μορφή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από το κύτταρο.
2. Το DNA είναι κυκλικό σε σχήμα
Μια άλλη ομοιότητα είναι ότι τόσο τα μιτοχόνδρια όσο και οι χλωροπλάστες περιέχουν κάποια ποσότητα DNA (αν και το μεγαλύτερο DNA βρίσκεται στον πυρήνα του κυττάρου). Είναι σημαντικό ότι το DNA στα μιτοχόνδρια και στους χλωροπλάστες δεν είναι το ίδιο με το DNA στον πυρήνα και οΤο DNA στα μιτοχόνδρια και στους χλωροπλάστες έχει κυκλικό σχήμα, το οποίο είναι επίσης το σχήμα του DNA σε προκαρυώτες (μονοκύτταροι οργανισμοί χωρίς πυρήνα). Το DNA στον πυρήνα ενός ευκαρυώτου συσσωρεύεται με τη μορφή χρωμοσωμάτων.
Ενδοσυμβίωση
Η παρόμοια δομή DNA στα μιτοχόνδρια και στους χλωροπλάστες εξηγείται από τη θεωρία του ενδοσυμβίωση, η οποία αρχικά προτάθηκε από τη Lynn Margulis στο έργο της «Η καταγωγή του Ευκαρυωτικά κύτταρα. "
Σύμφωνα με τη θεωρία του Margulis, το ευκαρυωτικό κύτταρο προήλθε από τη σύνδεση των συμβιωτικών προκαρυωτικών. Ουσιαστικά, ένα μεγάλο κελί και ένα μικρότερο, εξειδικευμένο κελί ενώθηκαν και τελικά εξελίχθηκαν σε ένα κελί, με τα μικρότερα κύτταρα, προστατευμένα μέσα στα μεγαλύτερα κύτταρα, παρέχοντας το πλεονέκτημα της αυξημένης ενέργειας για αμφότερα Αυτά τα μικρότερα κύτταρα είναι τα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες σήμερα.
Αυτή η θεωρία εξηγεί γιατί τα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες εξακολουθούν να έχουν το δικό τους ανεξάρτητο DNA: είναι απομεινάρια αυτού που παλαιότερα ήταν μεμονωμένοι οργανισμοί.