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.
Что это — хлоропласт? Хлоропласты: строение и функции
Растительный мир — одно из главных богатств нашей планеты. Именно благодаря флоре на Земле есть…
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.
Различия и сходства растительной и животной клетки
Клетка – это простейший элемент строения какого-либо организма, они свойственны как животному, так…
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.
Чем митохондрии похожи на хлоропласты? 5 фактов —
By Саянтани Мишра
Митохондрии и хлоропласты являются двумя важными органеллами в растительной клетке.
Давайте исследуем, чем митохондрии похожи на хлоропласты.
Митохондрии похожи на хлоропласты общей функцией производства энергии в растительных клетках. Оба участвуют в производстве Аденозинтрифосфат для поддержки деятельности клеток.
Давайте посмотрим более подробно на отношения между митохондриями и хлоропластами, их сходства, различия и многие другие темы в этой статье.
Как митохондрии связаны с хлоропластами?
Каждая органелла в клетках связана с другой некоторыми сходными функциями или структурными последствиями. Проверим, относятся ли митохондрии к хлоропластам.
Митохондрии связаны с хлоропластами, поскольку обе они представляют собой высокоразвитые формы органелл, которые встречаются только в эукариотической клетке. Было установлено, что обе органеллы произошли от прокариотических бактерий и имеют как функциональное, так и структурное сходство с растительными клетками.
Сходства между митохондриями и хлоропластами
Немногие органеллы внутри клеток, как правило, имеют сходные функции или структуры с другими органеллами.
Проверим, есть ли у митохондрий сходство с хлоропластом.
Было обнаружено, что митохондрии имеют ряд сходств с хлоропластами, а именно:
1. Производство энергии- Основное сходство между митохондриями и хлоропластами заключается в функциональном аспекте производства энергии.
- Обе органеллы участвуют в преобразовании энергии из клеток в форму АТФ, которая может использоваться клетками для поддержки клеточной активности.
- И митохондрии, и хлоропласты имеют очень похожие ДНК и РНК, где оба имеют кольцевую структуру.
- Обе органеллы имеют ДНК, которая существует независимо и кодирует определенные ферменты, поддерживающие важные химические реакции.
- Было установлено, что они имеют двухслойную мембрану, внутреннюю мембрану и внешнюю мембрану, которая их окружает.
- Обе органеллы содержат 70S рибосома (S = единицы Сведберга), который состоит из двух меньших субъединиц, 30S и 50S субъединиц.
- Эти рибосомные единицы используются для трансляции некоторых специфических видов белков.
- В обеих органеллах фермент АТФ-синтаза участвует в потреблении всей энергии, которая высвобождается при движении протонов, чтобы облегчить фосфорилирование АДФ в АТФ.
- В обоих компонентах химические реакции инициируются таким образом, что первоначальный акцептор воспроизводится далее в конце цикла.
- Так, например, Цикл Кребса в митохондрияхПервоначальный акцептор, оксалоацетат, воспроизводится в конце всего химического цикла.
- Точно так же в хлоропластах исходный акцептор рибулозобисфосфат (RuBP) воспроизводится в конце всей химической реакции.
- И митохондрии, и хлоропласты обладают способностью свободно перемещаться из одного места в другое в клетке.
- Они идентифицированы как полуавтономные, что показывает их способность действовать независимо в некоторой степени.
Разница между митохондриями и хлоропластами
В различных внутриклеточных органеллах существуют различия между различными факторами. Проверим, есть ли такие различия между хлоропластами и митохондриями.
Между хлоропластом и митохондриями можно перечислить ряд различий, которые заключаются в следующем:
| Факторы | Митохондрии | Хлоропласты |
| Типы клеток | Существование митохондрий установлено во всех типах эукариотических клеток (как растений, так и животных). | Хлоропласты находятся только в клетках растений, чтобы облегчить процесс фотосинтеза. |
| Пигменты | Мембраны митохондрий по своей природе беспигментны. | В мембранах хлоропластов имеются различные типы пигментов, такие как хлорофилл а, хлорофилл b или каротиноиды. |
| функции | 1. Митохондрии поддерживают функции дыхания внутри клеток 2. Митохондрии способны функционировать как на свету, так и в темноте. | 1. Хлоропласты участвуют в эффективном метаболизме углеводов. 2. Хлоропласты лишены такой способности и могут функционировать только на свету. |
| фотосинтез | Митохондрии не способны поддерживать процесс фотосинтеза. | Хлоропласты облегчают процесс фотосинтеза с помощью тилакоидов. |
| Клеточные процессы | Митохондрии обладают способностью поддерживать ряд клеточных процессов, таких как фотодыхание, затем цепь переноса электронов, затем бета-окисление и многое другое. | В хлоропластах могут осуществляться только фотосинтез и фотодыхание. |
| Использование кислорода | 1. В митохондриях кислород элемента используется для поддержки окислительного фосфорилирования. 2. Митохондрии потребляют кислород | 1. В хлоропластах элемент кислород не используется для достижения той же цели. 2. Хлоропласты выделяют кислород |
| Размер | Митохондрии меньше хлоропластов и проще по своей природе. | Хлоропласт крупнее митохондрий и имеет более сложную природу. |
| Срок | Митохондрии в народе называют «электростанцией клетки». | Хлоропласты называют «кухней клетки». |
Митохондрии и структура хлоропластов
Существуют очевидные структурные различия между различными внутриклеточными органеллами. Проверим, есть ли структурные различия между хлоропластом и митохондриями.
Двумя основными факторами различий в строении хлоропластов и митохондрий являются форма и внутренняя мембрана.
Давайте обсудим это подробно.
- Было идентифицировано, что хлоропласты имеют эллипсоидальную форму, которая является симметричной по трем осям, тогда как митохондрии имеют продолговатую форму, но со временем они способны быстро менять форму.
- В митохондриях внутренняя мембрана устроена сложным образом, тогда как в хлоропластах она имеет более сложную природу.
- Внутренняя мембрана внутри митохондрий ограничивает определенные структуры, называемые кристами, чтобы максимизировать общую площадь поверхности.
- Во внутренней мембране митохондрий происходит несколько химических реакций, таких как фильтрация различных молекул и транспортировка белков путем прикрепления молекул. Внутренняя мембрана хлоропластов состоит из стопок тилакоидов, содержащих хлорофилл, и, таким образом, способствует процессу фотосинтеза.
Имеют ли прокариотические клетки хлоропласты и митохондрии?
Прокариотические клетки в основном представляют собой одноклеточные организмы и не имеют иерархии с точки зрения эволюции. Проверим, есть ли у прокариотических клеток хлоропласты и митохондрии.
Следы хлоропластов и митохондрий внутри прокариот отсутствуют и обнаружены только в наборе эукариотических клеток. Некоторые прокариотические клетки все еще сохраняют способность осуществлять аэробное дыхание, подобное тому, которое осуществляется в митохондриях.
Заключение
В заключение можно констатировать, что митохондрии очень похожи на хлоропласты с рядом сходств, но также есть несколько отличительных различий, как с точки зрения структуры, так и функций.
Митохондрии и хлоропласты – Биология MHCC 112: Биология для медицинских работников
Митохондрии (единственное число = митохондрия) часто называют «электростанциями» или «энергетическими фабриками» клетки, потому что они отвечают за производство аденозинтрифосфата (АТФ), основной молекулы, несущей энергию в клетке.
Образование АТФ при распаде глюкозы известно как клеточное дыхание. Митохондрии представляют собой двухмембранные органеллы овальной формы ( Рисунок 1 ), которые имеют собственные рибосомы и ДНК. Каждая мембрана представляет собой бислой фосфолипидов, окруженный белками. Внутренний слой имеет складки, называемые кристами, которые увеличивают площадь поверхности внутренней мембраны. Область, окруженная складками, называется митохондриальным матриксом. Кристы и матрикс играют разные роли в клеточном дыхании.
В продолжение нашей темы о том, что форма следует за функцией, важно отметить, что мышечные клетки имеют очень высокую концентрацию митохондрий, потому что мышечным клеткам требуется много энергии для сокращения.
Как и митохондрии, хлоропласты также имеют свою собственную ДНК и рибосомы.
Хлоропласты участвуют в фотосинтезе и могут быть обнаружены в эукариотических клетках, таких как растения и водоросли. Углекислый газ (СО
Подобно митохондриям, хлоропласты имеют наружную и внутреннюю мембраны, но внутри пространства, ограниченного внутренней мембраной хлоропласта, находится набор взаимосвязанных и уложенных друг на друга, заполненных жидкостью мембранных мешочков, называемых тилакоидами (9).0003 Рисунок 2
Хлоропласты содержат зеленый пигмент, называемый хлорофиллом , который улавливает энергию солнечного света для фотосинтеза. Как и клетки растений, фотосинтезирующие протисты также имеют хлоропласты. Некоторые бактерии также осуществляют фотосинтез, но у них нет хлоропластов. Их фотосинтетические пигменты расположены в тилакоидной мембране внутри самой клетки.
Мы упоминали, что и митохондрии, и хлоропласты содержат ДНК и рибосомы. Вы задавались вопросом, почему? Веские доказательства указывают на эндосимбиоз как на объяснение.
Симбиоз — это отношения, при которых организмы двух отдельных видов живут в тесной ассоциации и обычно проявляют специфические приспособления друг к другу. Эндосимбиоз (эндо-=внутри) — отношения, при которых один организм живет внутри другого. В природе изобилуют эндосимбиотические отношения. Микробы, вырабатывающие витамин К, живут в кишечнике человека.
Ученые давно заметили, что бактерии, митохондрии и хлоропласты имеют одинаковый размер. Мы также знаем, что митохондрии и хлоропласты имеют ДНК и рибосомы, как и бактерии. Ученые считают, что клетки-хозяева и бактерии сформировали взаимовыгодные эндосимбиотические отношения, когда клетки-хозяева поглощали аэробные бактерии и цианобактерии, но не уничтожали их. В ходе эволюции эти проглоченные бактерии стали более специализированными по своим функциям: аэробные бактерии стали митохондриями, а фотосинтезирующие бактерии стали хлоропластами.
Если не указано иное, изображения на этой странице лицензированы OpenStax в соответствии с CC-BY 4.0.
Текст адаптирован из: OpenStax, Concepts of Biology. OpenStax CNX. 18 мая 2016 г. http://cnx.
org/contents/[email protected]
Митохондрии и хлоропласты сходны, потому что A. Оба имеют NucleiB. Оба имеют рибосомы 80SC. Оба имеют ДНКD. Оба имеют одинарную мембранную оболочку
Ответить
Проверено
191,7 тыс.+ просмотров
Полное объяснение
Вариант А. Оба имеют ядра: митохондрии не содержат ядра. Но хлоропласты в основном контролируются ядром. Множественное число ядра — ядра.
Итак, вариант А. Оба имеют ядра — это неправильный ответ.
Вариант B. Оба имеют S-рибосомы: мы можем найти рибосомы в эукариотических клетках, таких как митохондрии и хлоропласты.
Итак, вариант Б. У обоих есть 80S рибосомы, это не правильный ответ.
Вариант C. ДНК: у них обоих есть ДНК для производства энергии.
SO, вариант C. Правильный ответ — ДНК.
Вариант D. Оба имеют одинарную мембранную оболочку: митохондрии и хлоропласты имеют двойную мембранную оболочку.
Итак, вариант D. Оба имеют единую мембранную оболочку — неправильный ответ.
Следовательно, вариант C. ДНК является правильным ответом.
Примечание:
Как митохондрии, так и хлоропласты могут производить энергию для клеток, в которых они живут, поскольку они имеют S-рибосомы и ДНК. Мы можем найти ДНК хлоропласта в ядре. Но так как в митохондриях нет ядра, ДНК свободно находится в цитоплазме клетки. Митохондрии называют «кухней клетки», так как они производят необходимую для клетки энергию.
Дата последнего обновления: 19 апр 2023
•
Всего просмотров: 191,7 тыс.
Leave A Comment