Diferența dintre cloroplast și mitocondrie

Diferența principală - cloroplastul vs mitocondria

Cloroplastul și mitocondriile sunt două organelle găsite în celulă. Cloroplastul este o organelle legată de membrană care se găsește numai în alge și în celulele plantei. Mitochondria se găsește în ciuperci, plante și celule eucariote ca animalele. principala diferență între cloroplast și mitocondriile sunt funcțiile lor; cloroplastele sunt responsabile de producerea de zaharuri cu ajutorul luminii solare într-un proces numit fotosinteză, în timp ce mitocondriile sunt puterile celulei care descompun zahărul pentru a capta energie într-un proces numit respirație celulară.

Acest articol se uită la,

1. Ce este Chloroplast
      - Structura și funcția
2. Ce este mitocondria?
      - Structura și funcția
3. Care este diferența dintre Chloroplast și Mitochondria

Ce este Chloroplast

Cloroplastele sunt un tip de plastide găsite în celulele de alge și plante. Acestea conțin pigmenți de clorofilă pentru a realiza fotosinteza. Cloroplastul este alcătuit din ADN-ul propriu. Funcția majoră a cloroplastului este producerea de molecule organice, glucoza din CO₂ si H₂O cu ajutorul luminii solare.

Structura

Cloroplastele sunt identificate ca pigmenți în formă de lentilă, de culoare verde în plante. Ele au diametre de 3-10 μm, iar grosimea lor este de aproximativ 1-3 μm. Celulele din plante procesează 10-100 cloroplaste pe celulă. Diferite forme ale cloroplastei pot fi găsite în alge. Celula de alge conține o singură cloroplaste care poate fi o formă spirală netă, cupe sau panglică. 

Figura 1: Structura cloroplastelor în plante

Trei sisteme de membrane pot fi identificate într-un cloroplast. Ele sunt membrana cloroplastica exterioara, membrana cloroplastica interioara si thylakoidele.

Membrana cloroplastică exterioară

Membrana exterioară a cloroplastiei este semi-poroasă, permițând moleculelor mici să difuzeze cu ușurință. Dar proteinele mari nu sunt în măsură să difuzeze. Prin urmare, proteinele cerute de cloroplast sunt transportate din citoplasmă prin complexul TOC din membrana exterioară.

Membrana cloroplastică interioară

Clorura de membrană interioară menține un mediu constant în stroma prin reglarea trecerii substanțelor. După trecerea proteinelor prin complexul TOC, acestea sunt transportate prin complexul TIC în membrana interioară. Stromulele sunt proeminențele membranelor cloroplastice în citoplasmă.

Stroma cloroplastică este fluidul înconjurat de două membrane ale cloroplastei. Tilacoizi, ADN cloroplast, ribozomi, granule de amidon și multe proteine ​​plutesc în jurul stratului. Ribozomii din cloroplaste sunt 70S și responsabili de translația proteinelor codificate de ADN-ul cloroplast. ADN-ul cloroplast este denumit ctADN sau cpADN. Este un singur ADN circular localizat în nucleoidul din cloroplast. Dimensiunea ADN-ului cloroplast este de aproximativ 120-170 kb, conținând 4-150 gene și repetiții inversate. ADN-ul cloroplast este reprodus prin unitatea dublă de deplasare (buclă D). Cea mai mare parte a ADN-ului cloroplast transferă în genomul gazdă prin transferul de gene endosimbiotice. O peptidă de tranzit scindabilă este adăugată la capătul N-terminal la proteinele traduse în citoplasmă ca un sistem de țintire pentru cloroplast.  

tilacoid

Sistemul tilacoid este compus din thylakoide, care este o colecție de saci foarte dinamici, membranoși. Tilacoidele constau în clorofilă A, un pigment albastru-verde care este responsabil de reacția luminii în fotosinteză. În plus față de clorofilele, în plante pot fi prezente două tipuri de pigmenți fotosintetici: carotenoide de culoare galben-portocalie și fibrobiline de culoare roșie. Grana sunt stivele formate împreună cu aranjamentul tiolacoidelor. Diferitele granule sunt interconectate de către thylakoidele stromale. Cloroplastele din C₄ plantele și unele alge constau în cloroplaste plutitoare în mod liber.

Funcţie

Cloroplastele pot fi găsite în frunze, cactuși și tulpini de plante. O celulă de plantă formată din clorofil este denumită și chlorenchimă. Chloroplastele își pot schimba orientarea în funcție de disponibilitatea luminii solare. Cloroplastele sunt capabile să producă glucoză, folosind CO₂ si H₂O cu ajutorul energiei luminoase într-un proces numit fotosinteză. Fotosinteza are loc în două etape: reacția la lumină și reacția întunecată.

Reacție ușoară

Reacția luminii apare în membrana thylakoidă. În timpul reacției la lumină, oxigenul este produs prin despicarea apei. Energia luminoasă este de asemenea stocată în NADPH și ATP de către NADP⁺ reducerea și, respectiv, fotofosforilarea. Astfel, cei doi purtători de energie pentru reacția întunecată sunt ATP și NADPH. O diagramă detaliată a reacției la lumină este prezentată în figura 2.

Figura 2: Reacție la lumină

Întâmplare întunecată

Reacția întunecată este numită și ciclul Calvin. Apare în stratul de cloroplast. Ciclul Calvin continuă prin trei faze: fixarea carbonului, reducerea și regenerarea ribulozei. Produsul final al ciclului Calvin este gliceraldehidă-3-fosfat, care poate fi dublat pentru a forma glucoză sau fructoză.

Figura 3: Ciclul Calvin

 Chloroplastele sunt, de asemenea, capabile să producă singure toate aminoacizii și bazele azotate ale celulei. Aceasta elimină necesitatea de a le exporta din citozol. Chloroplastele participă de asemenea la răspunsul imun al plantei pentru apărarea împotriva agenților patogeni.

Ce sunt Mitochondria?

Un mitocondriu este o organelle legată de membrană găsită în toate celulele eucariote. Sursa de energie chimică a celulei, care este ATP, este generată în mitocondrii. Mitochondria conține de asemenea ADN-ul propriu în organelle.

Structura

Un mitocondriu este o structură asemănătoare fasolei cu diametrul de 0,75 până la 3 μm. Numărul de mitocondriile prezente într-o anumită celulă depinde de tipul, țesutul și organismul celular. Cinci componente distincte pot fi identificate în structura mitocondrială. Structura unui mitocondriu este prezentată în figura 4.

Figura 4: Mitochondrion

Un mitocondriu este format din două membrane - membrana interioară și exterioară.

Membrana mitocondrială exterioară

Membrana mitocondrială exterioară conține un număr mare de proteine ​​integrale membranare numite porini. Translocaza este o proteină din membrana exterioară. Translocaza legată de secvența semnal N-terminal a proteinelor mari permite proteinei să intre în mitocondrii. Asocierea membranei externe mitocondriale cu reticulul endoplasmatic formează o structură numită MAM (membrana ER asociată cu mitocondriile). MAM permite transportul lipidelor între mitocondrii și ER prin intermediul semnalizării calciului.

Membrană mitocondrială interioară

Membrana internă mitocondrială este formată din mai mult de 151 de tipuri diferite de proteine, care funcționează în mai multe moduri. Este lipsită de porini; tipul de translocază din membrana interioară este denumit complex TIC. Spațiul intermembranar este situat între membranele mitocondriale interioare și exterioare.

Spațiul închis de cele două membrane mitocondriale este denumit matrice. ADN-ul mitocondrial și ribozomii cu numeroase enzime sunt suspendate în matrice. ADN-ul mitocondrial este o moleculă circulară. Dimensiunea ADN-ului este de aproximativ 16 kb, codificând 37 de gene. Mitochondria poate conține 2-10 copii ale ADN-ului său în organelle. Membrana internă mitocondrială formează pliuri în matrice, numite cristae. Cristae măresc suprafața membranei interioare.

Funcţie

Mitochondria produce energie chimică sub formă de ATP pentru a fi utilizată în funcțiile celulare în procesul numit respirație. Reacțiile implicate în respirație sunt denumite în mod colectiv ciclu de acid citric sau ciclu Krebs. Ciclul acidului citric apare în membrana interioară a mitocondriilor. Oxidază piruvatul și NADH produse în citozol din glucoză cu ajutorul oxigenului.

Figura 5: ciclul acidului citric

NADH și FADH₂ sunt purtătorii energiei redox generate în ciclul acidului citric. NADH și FADH₂ transferă energia lor în O₂ trecând prin lanțul de transport al electronilor. Acest proces se numește fosforilarea oxidativă. Protonii eliberați de fosforilarea oxidativă sunt utilizați de sintetaza ATP pentru a produce ATP din ADP. O diagramă a lanțului de transport al electronilor este prezentată în figura 6. ATP-urile produse trec prin membrană folosind porini. 

Figura 6: Lanțul de transport al electronilor

Funcțiile membranei interioare mitocondriale

• Efectuarea fosforilării oxidative
• Sinteza ATP
• Holding proteine ​​de transport pentru a reglementa trecerea de substanțe
• Exploatarea complexului TIC pentru transport
• Implicarea în fisiune și fuziune mitocondrială

Alte funcții ale mitocondriilor

• Reglarea metabolismului în celulă
• Sinteza steroizilor
• Depozitarea calciului pentru transducția semnalului în celulă
• Reglarea potențialului membranei
• Specii de oxigen reactiv utilizate în semnalizare
• Sinteza porfirinei în calea de sinteză a hemiei
• Semnalarea hormonală
• Reglarea apoptozei

Diferența dintre cloroplast și mitocondrie

Tipul de celulă

cloroplastelor: Cloroplastele se găsesc în celulele plantelor și ale algelor.

mitocondriile: Mitochondria se găsește în toate celulele eucariote aerobe.

Culoare

cloroplastelor: Cloroplastele sunt de culoare verde.

mitocondriile: Mitochondria este de obicei incoloră.

Formă

cloroplastelor: Cloroplastele sunt în formă de disc.

mitocondriile: Mitochondria are formă de fasole.

Membrană interioară

cloroplastelor: Plăcile din membrană interioară formează stromule.

mitocondriile: Pliere în membrană interioară din cristae.

grana

cloroplastelor: Tilacoidele formează stive de discuri numite grana.

mitocondriile: Cristae nu formează grana.

compartimentele

cloroplastelor: Două compartimente pot fi identificate: timolacoide și stroma.

mitocondriile: Două compartimente pot fi găsite: cristae și matricea.

pigmenţi

cloroplastelor: Clorofila și carotenoizii sunt prezenți ca pigmenți fotosintetici în membrana thylakoidă.

mitocondriile: Nu pot fi găsite pigmenți în mitocondrii.

Conversie de energie

cloroplastelor: Chloroplast stochează energia solară în legăturile chimice ale glucozei.

mitocondriile: Mitochondria transformă zahărul în energie chimică care este ATP.

Materii prime și produse finale

cloroplastelor: Cloroplastele utilizează CO₂ si H₂O pentru a construi glucoza.

mitocondriile: Mitochondria descompune glucoza în CO₂ si H₂O.

Oxigen

cloroplastelor: Cloroplastele eliberează oxigen.

mitocondriile: Mitochondria consumă oxigen.

procese

cloroplastelor: Fotosinteza și fotorezistența apar în cloroplast.

mitocondriile: Mitochondria este un sit al lanțului de transport al electronilor, fosforilarea oxidativă, oxidarea beta și fotorespirația.

Concluzie

Cloroplastele și mitocondriile sunt organele legate de membrană care sunt implicate în conversia energiei. Chloroplastul stochează energia luminii în legăturile chimice ale glucozei în procesul numit fotosinteză. Mitochondria transformă energia luminoasă stocată în glucoză în energie chimică, sub formă de ATP care poate fi utilizată în procesele celulare. Acest proces este denumit respirație celulară. Ambele organele utilizează CO₂ și O₂ în procesele lor. Ambele cloroplaste și mitocondriile implică diferențierea celulară, semnalizarea și moartea celulară, altele decât funcția principală. De asemenea, acestea controlează creșterea celulelor și ciclul celular. Ambele organele sunt considerate ca provenite prin endosimbioză. Acestea conțin ADN-ul propriu. Dar, principala diferență între cloroplaste și mitocondrii este cu funcția lor în celulă.

Referinţă:
1. "Chloroplast". Wikipedia, enciclopedia gratuită, 2017. Accesat 02 Feb 2017
2. "Mitochondrion". Wikipedia, enciclopedia gratuită, 2017. Accesat 02 Feb 2017

Datorită fotografiei:
1. "Structura cloroplastului" De Kelvinsong - Activitate proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
2. "Membrana Thylakoid 3" de Somepics - Muncă proprie (CC BY-SA 4.0) prin Wikimedia Commons
3. "Calvin-cycle4" de Mike Jones - Muncă proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
4. "Structura mitocondriilor" de Kelvinsong; modificată de Sowlos - Activitate proprie bazată pe: Mitochondrion mini.svg, CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
5. "Ciclul acidului citric nou" Prin Narayanese (vorbește) - Versiunea modificată a imaginii: Citricacidcycle_ball2.png. (CC BY-SA 3.0) prin intermediul Commons Wikipedia
6. "Lanțul de transport electronic" de către T-Fork - (Domeniul Public) prin Wikimedia