Περιεχόμενο
- Τι είναι οι χλωροπλάστες;
- Τι είναι το Μιτοχόνδριο;
- Διαφορές μεταξύ των χλωροπλαστών και των μιτοχονδρίων
- 1. Το Σχήμα
- 2. Η εσωτερική μεμβράνη
- 3. Τα μιτοχόνδρια έχουν αναπνευστικά ένζυμα
- Ομοιότητες μεταξύ των χλωροπλαστών και των μιτοχονδρίων
- 1. Καύση του κυττάρου
- 2. Το DNA είναι κυκλικό σχήμα
- Ενδοσύμωση
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 να παράγουν ενέργεια για τα κύτταρα στα οποία ζουν. Η δομή και των δύο τύπων οργάνων περιλαμβάνει μια εσωτερική και μια εξωτερική μεμβράνη. Οι διαφορές στη δομή αυτών των οργανιδίων βρίσκονται στις μηχανές τους για μετατροπή ενέργειας.
Τι είναι οι χλωροπλάστες;
Οι χλωροπλάστες είναι εκεί όπου η φωτοσύνθεση συμβαίνει σε φωτοαυτοτροφικούς οργανισμούς όπως τα φυτά. Εντός του χλωροπλάστη είναι η χλωροφύλλη, η οποία συλλαμβάνει το ηλιακό φως. Στη συνέχεια, η φωτεινή ενέργεια χρησιμοποιείται για να συνδυάσει νερό και διοξείδιο του άνθρακα, μετατρέποντας την φωτεινή ενέργεια σε γλυκόζη, η οποία στη συνέχεια χρησιμοποιείται από τα μιτοχόνδρια για να παράγει μόρια ΑΤΡ. Η χλωροφύλλη στο χλωροπλάστη είναι αυτό που δίνει στα φυτά το πράσινο χρώμα τους.
Τι είναι το Μιτοχόνδριο;
Ο πρωταρχικός σκοπός ενός μιτοχονδρίου (πληθυντικός: μιτοχόνδρια) σε έναν ευκαρυωτικό οργανισμό είναι να παρέχει ενέργεια για το υπόλοιπο κύτταρο. Τα μιτοχόνδρια είναι όπου παράγονται τα περισσότερα από τα μόρια των κυττάρων τριφωσφορικής αδενοσίνης (ΑΤΡ), μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται κυτταρική αναπνοή. Η παραγωγή ΑΤΡ μέσω αυτής της διαδικασίας απαιτεί μια πηγή τροφής (είτε παράγεται μέσω φωτοσύνθεσης σε φωτοαυτοτροφικούς οργανισμούς είτε απορροφάται εξωτερικά σε ετερότροφα). Τα κύτταρα διαφέρουν ως προς την ποσότητα των μιτοχονδρίων που έχουν. το μέσο ζωικό κύτταρο έχει περισσότερους από 1.000 από αυτούς.
Διαφορές μεταξύ των χλωροπλαστών και των μιτοχονδρίων
1. Το Σχήμα
2. Η εσωτερική μεμβράνη
Μιτοχόνδρια: Η εσωτερική μεμβράνη ενός μιτοχονδρίου είναι πολύπλοκη σε σύγκριση με το χλωροπλάστη. Είναι καλυμμένο με κρυστάλλους που δημιουργούνται από πολλαπλές πτυχές της μεμβράνης για μεγιστοποίηση της επιφάνειας.
Το μιτοχόνδριο χρησιμοποιεί τη μεγάλη 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 επιλεκτικούς τύπους μορίων στη μήτρα, όπου το οξυγόνο συνδυάζεται με τα μόρια των τροφίμων για τη δημιουργία ενέργειας.
Χλωροπλάστες: Η εσωτερική δομή των χλωροπλαστών είναι πιο πολύπλοκη από αυτή των μιτοχονδρίων.
Μέσα στην εσωτερική μεμβράνη, το οργανικό χλωροπλάστη αποτελείται από στοίβες θυλάκων θυλακοειδούς. Οι στοίβες των σάκων συνδέονται μεταξύ τους με στρωματικά ελάσματα. Τα στρωματικά ελάσματα διατηρούν τις στοίβες θυλακοειδούς σε καθορισμένες αποστάσεις το ένα από το άλλο.
Η χλωροφύλλη καλύπτει κάθε στοίβα. Η χλωροφύλλη μετατρέπει τα φωτόνια, το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα σε ζάχαρη και οξυγόνο. Αυτή η χημική διαδικασία ονομάζεται φωτοσύνθεση.
Η φωτοσύνθεση ξεκινά τη δημιουργία τριφωσφορικής αδενοσίνης στο στρώμα των χλωροπλαστών. Το Stroma είναι μια ημι-υγρή ουσία που γεμίζει το χώρο γύρω από τις στοίβες θυλακοειδούς και τις στρωματικές ελασματοειδείς.
3. Τα μιτοχόνδρια έχουν αναπνευστικά ένζυμα
Η μήτρα των μιτοχονδρίων περιέχει μια αλυσίδα αναπνευστικών ενζύμων. Αυτά τα ένζυμα είναι μοναδικά για τα μιτοχόνδρια. Μετατρέπουν πυροσταφυλικό οξύ και άλλα μικρά οργανικά μόρια σε ΑΤΡ. Η μειωμένη μιτοχονδριακή αναπνοή μπορεί να συμπίπτει με την καρδιακή ανεπάρκεια στους ηλικιωμένους.
Ομοιότητες μεταξύ των χλωροπλαστών και των μιτοχονδρίων
1. Καύση του κυττάρου
Τα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες μετατρέπουν αμφότερα την ενέργεια από το εξωτερικό του κυττάρου σε μορφή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από το κύτταρο.
2. Το DNA είναι κυκλικό σχήμα
Μια άλλη ομοιότητα είναι ότι τόσο τα μιτοχόνδρια όσο και οι χλωροπλάστες περιέχουν κάποια ποσότητα DNA (αν και το μεγαλύτερο μέρος του DNA βρίσκεται στον πυρήνα των κυττάρων). Είναι σημαντικό ότι το DNA στα μιτοχόνδρια και στους χλωροπλάστες δεν είναι το ίδιο με το DNA στον πυρήνα και ο Το DNA στα μιτοχόνδρια και στους χλωροπλάστες έχει κυκλικό σχήμα, το οποίο είναι επίσης το σχήμα του DNA σε προκαρυωτικά (μονοκύτταροι οργανισμοί χωρίς πυρήνα). Το DNA στον πυρήνα ενός ευκαρυωτικού είναι περιτυλιγμένο με τη μορφή χρωμοσωμάτων.
Ενδοσύμωση
Η παρόμοια δομή του DNA στα μιτοχόνδρια και στους χλωροπλάστες εξηγείται από τη θεωρία της ενδοσυμμυρίωσης, η οποία προτάθηκε αρχικά από τον Lynn Margulis στο έργο της το 1970 "Η προέλευση των ευκαρυωτικών κυττάρων".
Σύμφωνα με τη θεωρία Marguliss, το ευκαρυωτικό κύτταρο προήλθε από τη συνένωση συμβοοτικών προκαρυωτικών. Ουσιαστικά, ένα μεγάλο κύτταρο και ένα μικρότερο εξειδικευμένο κύτταρο ενώθηκαν και τελικά εξελίχθηκαν σε ένα κύτταρο, με τα μικρότερα κύτταρα προστατευμένα μέσα στα μεγαλύτερα κύτταρα, παρέχοντας το πλεονέκτημα της αυξημένης ενέργειας και για τα δύο. Αυτά τα μικρότερα κύτταρα είναι σήμερα μιτοχόνδρια και χλωροπλάστες.
Αυτή η θεωρία εξηγεί γιατί τα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες εξακολουθούν να έχουν το δικό τους ανεξάρτητο DNA: είναι υπολείμματα εκείνων που αποτελούσαν μεμονωμένους οργανισμούς.