ทั้งคลอโรพลาสต์และไมโตคอนเดรียเป็นออร์แกเนลล์ที่พบในเซลล์ของพืช แต่พบเพียงไมโตคอนเดรียในเซลล์สัตว์ หน้าที่ของคลอโรพลาสต์และไมโตคอนเดรียคือการสร้างพลังงานให้กับเซลล์ที่พวกมันอาศัยอยู่ โครงสร้างของออร์แกเนลล์ทั้งสองประเภทประกอบด้วยเยื่อหุ้มชั้นในและชั้นนอก ความแตกต่างของโครงสร้างของออร์แกเนลล์เหล่านี้พบได้ในเครื่องจักรสำหรับการแปลงพลังงาน
คลอโรพลาสต์คืออะไร?
คลอโรพลาสต์ เป็นที่ที่การสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต photoautotrophic เช่นพืช ภายในคลอโรพลาสต์คือคลอโรฟิลล์ที่จับแสงแดด จากนั้น พลังงานแสงจะถูกนำมาใช้เพื่อรวมน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์เข้าด้วยกัน โดยเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นกลูโคส ซึ่งไมโทคอนเดรียใช้เพื่อสร้างโมเลกุล ATP คลอโรฟิลล์ในคลอโรพลาสต์เป็นสิ่งที่ทำให้พืชมีสีเขียว
ไมโทคอนเดรียนคืออะไร?
วัตถุประสงค์หลักของ mitochondrion (พหูพจน์: mitochondria) ในสิ่งมีชีวิตที่มียูคาริโอตคือการให้พลังงานแก่ส่วนที่เหลือของเซลล์ ไมโทคอนเดรียเป็นที่ที่โมเลกุลอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต (ATP) ส่วนใหญ่ของเซลล์ถูกผลิตขึ้น โดยผ่านกระบวนการที่เรียกว่า การหายใจระดับเซลล์. การผลิต ATP ในกระบวนการนี้ต้องใช้แหล่งอาหาร (ไม่ว่าจะผลิตผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสงในสิ่งมีชีวิต photoautotrophic หรือกินเข้าไปภายนอกใน heterotrophs) เซลล์มีปริมาณของไมโตคอนเดรียแตกต่างกันไป เซลล์สัตว์โดยเฉลี่ยมีมากกว่า 1,000 ตัว
ความแตกต่างระหว่างคลอโรพลาสต์และไมโตคอนเดรีย
1. รูปร่าง
- คลอโรพลาสต์ มีรูปร่างเป็นวงรีซึ่งสมมาตรกันสามแกน
- ไมโตคอนเดรีย โดยทั่วไปจะเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า แต่มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนรูปร่างอย่างรวดเร็วเมื่อเวลาผ่านไป
2. เมมเบรนภายใน
ไมโตคอนเดรีย: เยื่อหุ้มชั้นในของไมโตคอนเดรียนั้นซับซ้อนเมื่อเปรียบเทียบกับคลอโรพลาสต์ มันถูกปกคลุมด้วย cristae ที่สร้างขึ้นโดยเมมเบรนหลายเท่าเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวให้สูงสุด
ไมโทคอนเดรียใช้พื้นผิวที่กว้างใหญ่ของเยื่อหุ้มชั้นในเพื่อทำปฏิกิริยาเคมีหลายอย่าง ปฏิกิริยาเคมีรวมถึงการกรองโมเลกุลบางตัวออกและยึดโมเลกุลอื่นๆ เพื่อขนส่งโปรตีน โปรตีนที่ขนส่งจะนำประเภทโมเลกุลที่เลือกมาไว้ในเมทริกซ์ โดยที่ออกซิเจนจะรวมตัวกับโมเลกุลของอาหารเพื่อสร้างพลังงาน
คลอโรพลาสต์: โครงสร้างภายในของคลอโรพลาสต์ซับซ้อนกว่าไมโตคอนเดรีย
ภายในเยื่อหุ้มชั้นใน ออร์แกเนลล์คลอโรพลาสต์ประกอบด้วยกระสอบไทลาคอยด์ กองกระสอบเชื่อมต่อกันด้วย stromal lamellae แผ่น stromal lamellae รักษา thylakoid stacks ในระยะที่กำหนดจากกันและกัน
คลอโรฟิลล์ครอบคลุมแต่ละกอง คลอโรฟิลล์แปลงโฟตอนแสงแดด น้ำ และคาร์บอนไดออกไซด์เป็นน้ำตาลและออกซิเจน กระบวนการทางเคมีนี้เรียกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสง
การสังเคราะห์ด้วยแสง เริ่มต้นการสร้างอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟตในสโตรมาของคลอโรพลาสต์ Stroma เป็นสารกึ่งของเหลวที่เติมช่องว่างรอบ ๆ กองไทลาคอยด์และ stromal lamellae
3. ไมโตคอนเดรียมีเอนไซม์ระบบทางเดินหายใจ
เมทริกซ์ของไมโตคอนเดรียประกอบด้วยเอ็นไซม์ระบบทางเดินหายใจ เอ็นไซม์เหล่านี้มีลักษณะเฉพาะของไมโตคอนเดรีย พวกมันเปลี่ยนกรดไพรูวิกและโมเลกุลอินทรีย์ขนาดเล็กอื่นๆ เป็น ATP การหายใจของไมโตคอนเดรียที่บกพร่องอาจเกิดขึ้นพร้อมกับภาวะหัวใจล้มเหลวในผู้สูงอายุ
ความคล้ายคลึงกันระหว่างคลอโรพลาสต์และไมโตคอนเดรีย
1. เชื้อเพลิงเซลล์
ไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์เปลี่ยนพลังงานจากภายนอกเซลล์ให้อยู่ในรูปแบบที่เซลล์ใช้งานได้
2. ดีเอ็นเอมีรูปร่างเป็นวงกลม
ความคล้ายคลึงกันอีกประการหนึ่งคือทั้งไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ มี DNA อยู่จำนวนหนึ่ง (แม้ว่า DNA ส่วนใหญ่จะพบในนิวเคลียสของเซลล์) ที่สำคัญ DNA ในไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ไม่เหมือนกับ DNA ในนิวเคลียส และ DNA ในไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์มีรูปร่างเป็นวงกลมซึ่งก็คือ รูปร่างของ DNA ในโปรคาริโอต (สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่ไม่มีนิวเคลียส). ดีเอ็นเอในนิวเคลียสของยูคาริโอตถูกขดเป็นโครโมโซม
เอนโดซิมไบโอซิส
โครงสร้างดีเอ็นเอที่คล้ายกันในไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์อธิบายโดยทฤษฎีของ endosymbiosis ซึ่งเดิมเสนอโดย Lynn Margulis ในงาน 1970 ของเธอ "The Origin of เซลล์ยูคาริโอต”
ตามทฤษฎีของ Margulis เซลล์ยูคาริโอตมาจากการรวมตัวของโปรคาริโอตที่อาศัยทางชีวภาพ โดยพื้นฐานแล้ว เซลล์ขนาดใหญ่และเซลล์พิเศษที่มีขนาดเล็กกว่ามารวมกันและในที่สุดก็พัฒนาเป็นเซลล์เดียว ด้วยเซลล์ที่เล็กกว่าซึ่งได้รับการปกป้องภายในเซลล์ที่ใหญ่ขึ้น ทำให้ได้ประโยชน์จากพลังงานที่เพิ่มขึ้นสำหรับทั้งคู่ เซลล์ที่เล็กกว่าเหล่านั้นคือไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ในปัจจุบัน
ทฤษฎีนี้อธิบายว่าทำไมไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์จึงมี DNA อิสระของตัวเอง: พวกมันเป็นเศษของสิ่งที่เคยเป็นสิ่งมีชีวิตแต่ละตัว