0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В чем проявляется сходство хлоропластов и митохондрий

В чем проявляется сходство митохондрий и хлоропластов в функциональном и структурном плане?

Жизнь как биологический процесс едина во всей биосфере, и она существует на основании фундаментальных принципов. А потому разные формы жизни, а также различные структурные компоненты представителей биологических видов, имеют значительные сходства. Отчасти они обеспечиваются общностью происхождения или выполнением похожих функций. В данном контексте следует детально разобрать, в чем проявляется сходство митохондрий и хлоропластов, хотя с первого взгляда эти клеточные органеллы имеют мало общего.

Митохондрии

Митохондриями называются двухмембранные клеточные структуры, ответственные за энергообеспечение ядра и органелл. Их находят в клетках бактерий, растений, грибов и животных. Они отвечают за клеточное дыхание, то есть конечное усваивание кислорода, из чего в результате биохимического превращения извлекается энергия для синтеза макроэргов. Достигается это путем передачи заряда через мембрану митохондрий и ферментативное окисление глюкозы.

Хлоропласты

Хлоропластами называются клеточные органеллы растений, некоторых фотосинтезирующих бактерий и протистов. Это клеточные двухмембранные структуры, в которых синтезируется глюкоза благодаря использованию энергии солнечного света. Этот процесс достигается передачей энергии фотона и протеканием ферментативных реакций, связанных с передачей заряда через мембрану. Результатом фотосинтеза является утилизация углекислого газа, синтез глюкозы и высвобождение молекулярного кислорода.

Сходство митохондрий и хлоропластов

Хлоропласты и митохондрии являются клеточными органеллами с двумя мембранами. Первым слоем они ограждаются от цитоплазмы клетки, а второй формирует многочисленные складки, на которых протекают процессы передачи зарядов. Принцип их работы схож, однако направлен в разные стороны. У митохондрий происходит ферментативное окисление глюкозы с использованием кислорода, а в качестве продуктов реакции выступает углекислый газ. В результате превращения также синтезируется энергия.

В хлоропластах наблюдается обратный процесс — синтез глюкозы и высвобождение кислорода из углекислого газа с расходом энергии света. Это принципиальное различие между данными органеллами, но отличается лишь направление процесса. Его электрохимия практически идентична, хотя для этого используются разные посредники.

Также можно детально рассмотреть, в чем проявляется сходство митохондрий и хлоропластов. Оно заключается в автономности органелл, так как они имеют даже свою молекулу ДНК, хранящую коды структурных белков и ферментов. В обеих органеллах имеется свой автономный аппарат биосинтеза белка, потому хлоропласты и митохондрии способны самостоятельно обеспечивать себя необходимыми ферментами и восстанавливать свою структуру.

Резюме

Главное сходство митохондрий и хлоропластов — их автономия внутри клетки. Отделившись от цитоплазмы двойной мембраной и имея свой собственный комплекс ферментов биосинтеза, они ни в чем не зависят от клетки. Также они имеют свой собственный набор генов, а потому могут считаться отдельным живым организмом. Существует филогенетическая теория, что на ранних этапах развития одноклеточной жизни митохондрии и хлоропласты были простейшими прокариотами.

Она гласит, что в определенный период произошло их поглощение другой клеткой. Из-за наличия отдельной мембраны они не были расщеплены, став донором энергии для «хозяина». В ходе эволюции за счет обмена генами у доядерных организмов произошло встраивание ДНК хлоропластов и митохондрий в геном клетки-хозяина. С этого момента клетка сама была способна осуществить сборку этих органелл, если они не были переданы ей в ходе митоза.

сходство хлоропластов и митохондрий

Автор Пользователь удален задал вопрос в разделе Животные, Растения

Помогите. В чем проявляется сходство? и получил лучший ответ

Ответ от Ellada[гуру]
В целом организмы можно разделить на две группы: на организмы, клетки которых содержат настоящие клеточные ядра, и организмы, которые этим свойством не обладают. Первые называются эукариотами, вторые — прокариотами. К прокариотам относятся бактерии и сине-зеленые водоросли. Эукариоты объединяют все остальные одно- и многоклеточные живые существа. В противоположность прокариотам, кроме обладания клеточными ядрами, эти существа отличаются выраженной способностью к образованию органоидов. Органоиды — это разделенные мембранами составные части клеток. Так, самыми большими клеточными органоидами (по крайней мере, различимыми в световой микроскоп) , которыми обладают эукариоты, являются митохондрии, а растительные организмы обладают еще и пластидами. Митохондрии и пластиды большей частью отделены от цитоплазмы клетки двумя мембранами. (Некоторые подробности строения см. на рис. 6.13). Митохондрии часто называют «силовыми станциями» эукариотических клеток, так как они играют
большую роль в образовании и превращении энергии в клетке. Пластиды для растений не менее важны: хлоропласта, которые являют собой основной тип пластид, заключают в себе механизм фотосинтеза, который осуществляет превращение солнечного света в химическую энергию.
Так как прокариоты устроены значительно проще, чем эукариоты, то по канонам эволюционной модели считается, что прокариотические живые существа возникли раньше. Этим объясняется употребление приставки «про» (в смысле «до того»). Более нейтральным названием было бы, вероятно, «акариоты» («а» = «не»). В ходе дальнейшей эволюции одноклеточные живые существа должны были, вероятно, когда-то совершить переход от про- к эукариотам. Один из важных частичных аспектов этого шага пытаются объяснить так называемой эндосимбиотической гипотезой (ЭСТ). В своем первоначальном виде она была выдвинута еще в 1883 году шимпером. Она являлась не единственной попыткой объяснения, но считалась на тот момент наиболее вероятной. Согласно этой теории, митохондрии происходят от аэробных (дышащих кислородом) бактерий, а хлоропласты — от фотосинтезирующих сине-зеленых водорослей, которые внедрились в «хозяйскую клетку» (в предка-прокариота) и в ходе эволюции превратились там из симбионтов (эндосимбионтов, точнее цитосимбионтов = клеточных симбионтов) в клеточные органоиды. Некоторые биологи предполагают (см. рис. 6.14), что жгутиково-центриольная система эукариотов произошла от ранее самостоятельных прокариотов (типа спирохет). Следующие факты рассматриваются в качестве наиболее важных для поддержки ЭСГ:
Митохондрии и пластиды происходят путем деления им подобных. Клетка не может образовать вновь эти органы, если они утеряны.
Обладание двойной мембраной создает впечатление, что речь идет о «внедренной клетке», чья мембрана при внедрении оказалась окруженной мембраной клетки-хозяина.
Внутренняя мембрана митохондрии содержит липид кардиолипин, который, кроме этого, встречается только в мембранах прокариотов. Внешняя мембрана, напротив, как другие мембраны эуцитов (так называются клетки эукариотов) , содержит холестерин, которого нет ни во внутренних мембранах, ни у бактерий.
Митохондрии и пластиды содержат ДНК, которые, как и у прокариотов, «голые», что означает «не соединенные с протеинами», и часто имеют кольцеобразную форму. Они обладают также своим собственным механизмом синтеза протеинов, составные части которого (рибосомы, т-РНК и РНК-полимеразы) соответствуют составным частям прокариотов.
Рибосомная РНК пластид или, соответственно, митохондрий имеет большое сходство с РНК прокариотических рибосом.
Митохондрии реагируют на некоторые (не на все) направленные против бактерий антибиотики.
Среди существующих ныне организмов встречаются случаи симбиоза между одноклеточными жгутиковыми, не имеющими пластид, и клетками водорослей, которые могли бы служить моделью определенной ступени филогенетического процесса эндосимбиоза.
Амеба Pelomyxa palustris не имеет ми
Источник:

Читать еще:  Чем окрашивать брови лучше хной или краской

спросили в Другое Различие
черты сходства и различия животной и растительной клетки
Общие черты, характерные для животной и растительной клеток:

Строение пластид: 1 — наружная мембрана; 2 — внутренняя мембрана; 3 — строма; 4
подробнее.

Каковы причины сходства и различия растительных и животных клеток?
Причина сходства растительных и животных клеток — общность происхождения жизни.

Разница между хлоропластом и митохондриями

Главное отличие — Хлоропласт против Митохондрии

Хлоропласт и митохондрии — две органеллы, найденные в клетке. Хлоропласт является мембраносвязанной органеллой, встречающейся только в клетках водорослей и растений. Митохондрии встречаются в грибах, растениях и животных, как эукариотические клетки. главное отличие между хлоропластами и митохондриями есть их функции; хлоропласты ответственны за производство сахаров с помощью солнечного света в процессе, называемом фотосинтезом, в то время как митохондрии являются движущей силой клетки, которая расщепляет сахар для захвата энергии в процессе, называемом клеточным дыханием.

Эта статья смотрит на,

1. Что такое хлоропласт
— структура и функции
2. Что такое Митохондрия
— структура и функции
3. В чем разница между хлоропластом и митохондриями

Что такое хлоропласт

Хлоропласты представляют собой тип пластид, встречающихся в клетках водорослей и растений. Они содержат хлорофилловые пигменты для проведения фотосинтеза. Хлоропласт состоит из собственной ДНК. Основная функция хлоропласта — производство органических молекул глюкозы из СО.2 и H2О с помощью солнечного света.

Состав

Хлоропласты идентифицируются как пигменты в форме линз зеленого цвета у растений. Они имеют диаметр 3-10 мкм и толщину около 1-3 мкм. Растительные клетки обрабатывают 10-100 хлоропластов на клетку. Различные формы хлоропластов можно найти в водорослях. Водорослевая клетка содержит один хлоропласт, который может иметь форму сетки, чашки или ленточной спирали.

Читать еще:  Как самостоятельно справиться с паническими атаками

Рисунок 1: Структура хлоропласта в растениях

Три мембранные системы могут быть идентифицированы в хлоропласте. Это наружная хлоропластовая мембрана, внутренняя хлоропластная мембрана и тилакоиды.

Наружная хлоропластная мембрана

Внешняя мембрана хлоропласта является полупористой, что позволяет небольшим молекулам легко диффундировать. Но большие белки не могут диффундировать. Следовательно, белки, необходимые для хлоропласта, транспортируются из цитоплазмы комплексом ТОС во внешней мембране.

Внутренняя хлоропластная мембрана

Внутренняя хлоропластная мембрана поддерживает постоянную среду в строме, регулируя прохождение веществ. После прохождения белков через комплекс TOC они транспортируются через комплекс TIC во внутренней мембране. Стромы — это выпячивания мембран хлоропластов в цитоплазму.

Строма хлоропласта — это жидкость, окруженная двумя мембранами хлоропласта. Тилакоиды, хлоропластная ДНК, рибосомы, крахмальные гранулы и многие белки плавают в строме. Рибосомы в хлоропластах имеют вид 70S и отвечают за трансляцию белков, кодируемых ДНК хлоропластов. ДНК хлоропласта называется ктДНК или кПДНК. Это единственная кольцевая ДНК, расположенная в нуклеоиде в хлоропласте. Размер ДНК хлоропласта составляет около 120-170 кб, содержит 4-150 генов и инвертированные повторы. ДНК хлоропласта реплицируется через блок двойного смещения (D-петля). Большая часть ДНК хлоропластов переносится в геном хозяина путем эндосимбиотического переноса генов. Расщепляемый транзитный пептид добавляется к N-концу к белкам, транслированным в цитоплазме, в качестве системы нацеливания для хлоропласта.

тилакоидов

Тилакоидная система состоит из тилакоидов, представляющих собой совокупность высокодинамичных мембранных мешков. Тилакоиды состоят из хлорофилла сине-зеленый пигмент, который отвечает за световую реакцию при фотосинтезе. Помимо хлорофиллов в растениях могут присутствовать два типа фотосинтетических пигментов: каротиноиды желто-оранжевого цвета и фикобилины красного цвета. Грана — это стеки, образованные расположением тилакоидов вместе. Различные граны связаны между собой стромальными тилакоидами. Хлоропласты С4 растения и некоторые водоросли состоят из свободно плавающих хлоропластов.

функция

Хлоропласты можно найти в листьях, кактусах и стеблях растений. Растительная клетка, состоящая из хлорофилла, упоминается как хлоренхима. Хлоропласты могут менять свою ориентацию в зависимости от наличия солнечного света. Хлоропласты способны продуцировать глюкозу, используя СО2 и H2O с помощью энергии света в процессе, называемом фотосинтезом. Фотосинтез протекает в два этапа: светлая реакция и темная реакция.

Свет реакции

Световая реакция происходит в тилакоидной мембране. Во время легкой реакции кислород образуется при расщеплении воды. Энергия света также сохраняется в NADPH и ATP от NADP. + восстановление и фотофосфорилирование соответственно. Таким образом, двумя энергоносителями для темной реакции являются АТФ и НАДФН. Подробная диаграмма световой реакции показана на фигура 2.

Рисунок 2: Легкая реакция

Темная реакция

Темная реакция также называется циклом Кальвина. Встречается в строме хлоропласта. Цикл Кальвина проходит три фазы: фиксация углерода, восстановление и регенерация рибулозы. Конечным продуктом цикла Кальвина является глицеральдегид-3-фосфат, который может быть удвоен с образованием глюкозы или фруктозы.

Рисунок 3: Цикл Кальвина

Хлоропласты также способны самостоятельно продуцировать все аминокислоты и азотистые основания клетки. Это исключает необходимость их экспорта из цитозоля. Хлоропласты также участвуют в иммунном ответе растения для защиты от патогенов.

Что такое Митохондрия

Митохондрия представляет собой мембраносвязанную органеллу, обнаруженную во всех эукариотических клетках. Химический источник энергии клетки, который является АТФ, генерируется в митохондриях. Митохондрии также содержат собственную ДНК внутри органеллы.

Состав

Митохондрия представляет собой бобоподобную структуру с диаметром от 0,75 до 3 мкм. Количество митохондрий, присутствующих в конкретной клетке, зависит от типа клетки, ткани и организма. Пять различных компонентов могут быть идентифицированы в структуре митохондрий. Структура митохондрии показана на рисунке 4.

Рисунок 4: Митохондрия

Митохондрия состоит из двух мембран — внутренней и наружной.

Наружная митохондриальная мембрана

Наружная митохондриальная мембрана содержит большое количество интегральных мембранных белков, называемых поринами. Транслоказа — это белок наружной мембраны. Связанная с транслоказой N-концевая сигнальная последовательность крупных белков позволяет белку проникать в митохондрии. Ассоциация митохондриальной наружной мембраны с эндоплазматическим ретикулумом образует структуру, называемую MAM (митохондриально-ассоциированная ER-мембрана). MAM позволяет транспорт липидов между митохондриями и ER через передачу сигналов кальция.

Читать еще:  Где у растений накапливаются продукты обмена веществ

Внутренняя митохондриальная мембрана

Внутренняя митохондриальная мембрана состоит из более чем 151 различных типов белков, функционирующих во многих отношениях. Не хватает поринов; тип транслоказы во внутренней мембране называется комплексом TIC. Межмембранное пространство расположено между внутренней и наружной митохондриальными мембранами.

Пространство, окруженное двумя митохондриальными мембранами, называется матрицей. Митохондриальная ДНК и рибосомы с многочисленными ферментами суспендированы в матрице. Митохондриальная ДНК представляет собой круговую молекулу. Размер ДНК составляет около 16 кб, кодирующих 37 генов. Митохондрия может содержать 2-10 копий своей ДНК в органелле. Внутренняя митохондриальная мембрана образует складки в матрице, которые называются кристами. Кристы увеличивают площадь поверхности внутренней мембраны.

функция

Митохондрии производят химическую энергию в форме АТФ для использования в клеточных функциях в процессе, называемом дыханием. Реакции, вовлеченные в дыхание, все вместе называют циклом лимонной кислоты или циклом Кребса. Цикл лимонной кислоты происходит во внутренней мембране митохондрий. Он окисляет пируват и НАДН, образующиеся в цитозоле из глюкозы с помощью кислорода.

Рисунок 5: Цикл лимонной кислоты

NADH и FADH2 являются носителями окислительно-восстановительной энергии, вырабатываемой в цикле лимонной кислоты. NADH и FADH2 передать свою энергию O2 пройдя через цепь переноса электронов. Этот процесс называется окислительным фосфорилированием. Протоны, освобожденные от окислительного фосфорилирования, используются АТФ-синтазой для получения АТФ из АДФ. Схема цепи переноса электронов показана на Рисунок 6 Полученные АТФ проходят через мембрану с помощью поринов.

Рисунок 6: Электронная транспортная цепь

Функции митохондриальной внутренней мембраны

  • Выполнение окислительного фосфорилирования
  • Синтез АТФ
  • Проведение транспортных белков для регулирования прохождения веществ
  • Холдинг ТИЦ комплекс для перевозки
  • Вовлечение в деление и слияние митохондрий

Другие функции митохондрий

  • Регуляция обмена веществ в клетке
  • Синтез стероидов
  • Хранение кальция для передачи сигнала в клетке
  • Регулирование мембранного потенциала
  • Активные виды кислорода, используемые в сигнализации
  • Синтез порфирина в пути синтеза гема
  • Гормональная передача сигналов
  • Регуляция апоптоза

Разница между хлоропластом и митохондриями

Тип ячейки

хлоропласты: Хлоропласты обнаружены в растительных и водорослевых клетках.

Митохондрии: Митохондрии обнаруживаются во всех аэробных эукариотических клетках.

хлоропласты: Хлоропласты зеленого цвета.

Митохондрии: Митохондрии обычно бесцветные.

форма

хлоропласты: Хлоропласты имеют форму диска.

Митохондрии: Митохондрии имеют бобовидную форму.

Внутренняя мембрана

хлоропласты: Складки во внутренней мембране образуют стромулы.

Митохондрии: Складки во внутренней мембране образуют кристы.

Грана

хлоропластовТилакоиды образуют стопки дисков, которые называются гранами.

Митохондрии: Кристы не образуют граны.

Отсеки

хлоропласты: Можно выделить два отсека: тилакоиды и строма.

Митохондрии: Можно найти два отсека: кристы и матрицу.

Пигменты

хлоропласты: Хлорофилл и каротиноиды присутствуют в виде фотосинтетических пигментов в тилакоидной мембране.

Митохондрии: В митохондриях нет пигментов.

Преобразование энергии

хлоропласты: Хлоропласт накапливает солнечную энергию в химических связях глюкозы.

Митохондрии: Митохондрии превращают сахар в химическую энергию, которая является АТФ.

Сырье и конечные продукты

хлоропласты: Хлоропласты используют СО2 и H2О, чтобы накапливать глюкозу.

Митохондрии: Митохондрии расщепляют глюкозу на СО2 и H2О.

кислород

хлоропласты: Хлоропласты выделяют кислород.

Митохондрии: Митохондрии потребляют кислород.

Процессы

хлоропласты: Фотосинтез и фотодыхание происходят в хлоропласте.

Митохондрии: Митохондрии являются участком цепи переноса электронов, окислительного фосфорилирования, бета-окисления и фотодыхания.

Заключение

Хлоропласты и митохондрии являются мембраносвязанными органеллами, которые участвуют в преобразовании энергии. Хлоропласт накапливает энергию света в химических связях глюкозы в процессе, называемом фотосинтезом. Митохондрии преобразуют энергию света, запасенную в глюкозе, в химическую энергию в форме АТФ, которая может использоваться в клеточных процессах. Этот процесс называется клеточным дыханием. Обе органеллы используют CO2 и O2 в своих процессах. И хлоропласты, и митохондрии участвуют в клеточной дифференцировке, передаче сигналов и гибели клеток, помимо их основной функции. Кроме того, они контролируют рост клеток и клеточный цикл. Обе органеллы считаются возникшими в результате эндосимбиоза. Они содержат свою собственную ДНК. Но основное различие между хлоропластами и митохондриями заключается в их функции в клетке.

Источники:

http://fb.ru/article/359218/v-chem-proyavlyaetsya-shodstvo-mitohondriy-i-hloroplastov-v-funktsionalnom-i-strukturnom-plane
http://3otveta.ru/skhodstvo-khloroplastov-i-mitokhondrii/
http://ru.strephonsays.com/difference-between-chloroplast-and-mitochondria

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector