Что общего и различного в строении и функциях хлоропластов и митохондрий

Разница между хлоропластом и митохондриями

Содержание:

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

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.

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

тилакоидов

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

Наружная митохондриальная мембрана

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

Другие функции митохондрий

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.

Источник

§ 18. Митохондрии. Пластиды

1. Каковы строение и функции митохондрий?

Митохондрии — двумембранные органоиды эукариотических клеток, в которых осуществляется кислородный этап расщепления органических веществ до конечных продуктов с высвобождением энергии, запасаемой в молекулах АТФ. Это округлые, палочковидные или нитевидные образования. Наружная мембрана гладкая, внутренняя образует выпячивания внутрь митохондрии — кристы, что увеличивает ее общую поверхность. На внутренней мембране встроены грибовидные образования — АТФ-сомы, содержащие комплекс ферментов для синтеза АТФ. Внутреннее пространство митохондрий заполнено коллоидным веществом — матриксом, содержащим кольцевые молекулы ДНК, все виды РНК, рибосомы, ферменты, аминокислоты, соли и др.

2. Какие типы пластид вам известны?

Пластиды — органоиды растительных клеток и фототрофных протистов. Для растений характернытри вида пластид: хлоропласты (зеленые), лейкопласты (бесцветные) и хромопласты (желтые или оранжевые).

3. Каковы строение и функции хлоропластов?

Хлоропласты — двумембранный органоид округлой или овальной формы. Наружная мембрана гладкая, внутренняя образует уплощенные замкнутые дискообразные образования — тилакоиды. Несколько лежащих друг над другом тилакоидов собраны в стопки — граны, соединенные между собой мембранными каналами. В мембранах тилакоидов встроены светочувствительные пигменты, переносчики электронов и протонов. Во внутренней полужидкой среде хлоропластов — строме — содержатся кольцевые молекулы ДНК, все виды РНК, рибосомы, ферменты, запасные вещества. Функции хлоропластов: осуществление фотосинтеза, синтез специфических белков для внутреннего использования и ферментов, катализирующих реакции фотосинтеза.

4. Что представляют собой лейкопласты? Хромопласты?

Лейкопласты — бесцветные пластиды, не имеющие гран и не содержащие пигментов. В состав жидкого содержимого лейкопластов входят ДНК, рибосомы, а также ферменты, обеспечивающие синтез запасных веществ (крахмала, белков, жиров). Основная функция — запасание питательных веществ.
Хромопласты — пластиды с желто-оранжевыми пигментами. Функция — запасание питательных веществ.

5. 6. Какие взаимосвязи возможны между пластидами разных типов? Могут ли листья с осенней окраской снова стать зелеными? Ответ обоснуйте.

Пластиды разных типов могут взаимно превращаться друг в друга, за исключением хромопластов, которые являются конечным этапом развития пластид. В хлоропластах клеток листьев с осенней желтой окраской разрушены хлорофилл и внутренняя мембранная система, из-за чего они снова позеленеть не могут.

7,8. Что общего в строении и функциях митохондрий и хлоропластов? Чем они отличаются? В чем заключается автономия митохондрий и хлоропластов в клетке?

Общее в строении и функциях митохондрий и хлоропластов — двумембранная организация, наличие в их коллоидной внутренней среде кольцевых молекул ДНК, рибосом, РНК, аминокислот, а следовательно, способность к синтезу белков и ферментов, необходимых для функционирования самих органоидов. Благодаря наличию собственной ДНК митохондрии и хлоропласты обладают некоторой генетической автономией, хотя в целом их работа координируется ДНК ядра. Отличие заключается в разных выполняемых функциях: в митохондриях синтезируется АТФ; в хлоропластах — органические вещества в процессе фотосинтеза.

Источник

Задания части 2 ЕГЭ по теме «Строение эукариотической клетки»

1. Что такое центриоли и центромеры? Как они связаны между собой?

1) Центриоль – компонент клеточного центра, организующего веретено деления.
2) Центромера – первичная перетяжка, в которой две хроматиды связываются между собой.
3) Во время деления нить веретена деления связывает центромеру с центриолью.

2. Объясните, почему зрелые эритроциты не могут синтезировать белки.

В зрелых эритроцитах отсутствует ядро, следовательно, у них отсутсвует наследственная информация (информация о строении белков).

3. В чем проявляется сходство и различие хлоропластов и митохондрий?

1) Сходства:
а) Они имеют двойную мембрану, наружная мембрана гладкая, внутренняя с выростами.
б) Имеют кольцевую ДНК и прокариотические рибосомы, самостоятельно синтезируют белок.
в) Размножаются внутри клетки делением.
2) Различия:
а) хлоропласты содержат хлорофилл и находятся только в растительных клетках, а митохондрии содержатся и в растительных, и в животных клетках;
б) в хлоропластах происходит фотосинтез, а митохондрии осуществляют клеточное дыхание.

4. Замороженные яблоки при оттаивании выделяют сладковатый сок. С чем это связано?

При замораживании вода превращается в лед, расширяется и разрывает клетки, цитоплазма и клеточный сок вытекают.

5. Каково строение и функции цитоплазмы?

Цитоплазма – внутренняя полужидкая среда клетки. Функции:
1) Цитоплазма связывает между собой все компоненты клетки.
2) За счет микротрубочек («белковых нитей») выполняет функцию скелета клетки, обеспечивает передвижение её частей.
3) В цитоплазме происходят основные процессы обмена веществ, например, гликолиз.

7. Рассмотрите предложенную схему классификации немембранных органоидов клетки. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.

8. Найдите три ошибки в приведённом тексте «Структуры клеток». Укажите номера предложений, в которых допущены ошибки, исправьте их. (1) Цитология – это раздел биологии, изучающий живые клетки, их органеллы, строение, функционирование, процессы клеточного размножения, старения и смерти. (2) Все органеллы клетки можно разделить на три группы: одномембранные, двумембранные, трёхмембранные. (3) К двумембранным органеллам относятся митохондрии и пластиды. (4) Митохондрии можно увидеть в клетках бактерий, растений, животных, грибов. (5) У бактерий нет оформленного ядра, а генетический аппарат у них представлен кольцевой ДНК – нуклеоидом. (6) Цитоплазма, плазмолемма и рибосомы присутствуют в клетках представителей всех царств живых организмов. (7) Поверх плазмолеммы может присутствовать клеточная стенка, которая у растений в основном состоит из вещества белковой природы – клетчатки.

9. Хлоропласты и митохондрии – полуавтономные органоиды эукариотных клеток. В результате какого процесса в ходе эволюции сформировались митохондрии и хлоропласты в эукариотной клетке? Приведите соответствующее доказательство. В чем заключается полуавтономность митохондрий и хлоропластов?

1) митохондрии и хлоропласты в эукариотной клетке в ходе эволюции сформировались из древних прокариот в результате симбиогенеза;
2) сходство в строении с прокариотной клеткой: кольцевая молекула ДНК, мелкие рибосомы, наличие выростов внутренней мембраны;
3) митохондрии и хлоропласты способны к самостоятельному делению, к биосинтезу своих белков, но используют для этого ресурсы клетки, и находятся под контролем ядра

Источник

Митохондрии. Пластиды. Органоиды движения.

теория по биологии 🌿 цитология

Митохондрии

Митохондрии осуществляют дыхательную функцию в клетках и запасают энергию в виде

Митохондрии имеют внутри себя кольцевую

У митохондрий 2 мембраны, как и у

Пластиды

Пластиды присутствуют в растительных клетках и некоторых простейших организмах, например, в эвглене зеленой. Пластиды, как и митохондрии, имеют двумембранную структуру и собственную ДНК, поэтому способны к самовоспроизведению.

Пластиды делятся на 3 вида:

Лейкопласты есть и у человека в крови, они тоже бесцветные. Под действием солнечного света

Хлоропласты осуществляют процесс фотосинтеза в растительных клетках и в некоторых одноклеточных организмах. Эти органоиды и в своем строении несколько схожи с митохондриями. Наружная мембрана у них также гладкая, а внутренняя имеет складки, образующие плоские мешочки. Они называются тилакоидами. Стопка таких

Ученые предполагают, что предками митохондрий и

Органоиды движения

Движение – жизнь, особенно это касается хищников, преследующих свою добычу. Кроме того, двигаться способны и другие клетки, в связи с чем выделяют несколько типов движения.

Реснички и жгутики схожи по своему строению и принципу работы. И те, и другие состоят из трубочек, ряд которых расположен вокруг 1-2 пар трубочек. Для движения необходима энергия из АТФ. Жгутики длиннее ресничек, однако ресничек у

Цикл Кальвина осуществляется в строме хлоропластов.

Внутренняя мембрана митохондрий представлена кристами. Граны у хлоропластов.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

1. Пластиды встречаются в клетках растительных организмов и некоторых бактерий и животных, способных как к гетеротрофному, так и автотрофному питанию. 2. Хлоропласты, так же как и лизосомы, — двумембранные, полуавтономные органоиды клетки. 3. Строма — внутренняя мембрана хлоропласта, имеет многочисленные выросты. 4. В строму погружены мембранные структуры — тилакоиды. 5. Они уложены стопками в виде крист. 6. На мембранах тилакоидов протекают реакции световой фазы фотосинтеза, а в строме хлоропласта — реакции темновой фазы.

2 — Лизосомы — одномембранные структуры цитоплазмы.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

ОРГАНОИДЫ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ

В растительных клетках содержатся овальные тельца зелёного цвета — ___________ (А). Молекулы ___________ (Б) способны поглощать световую энергию. Растения, в отличие от организмов других царств, синтезируют ___________ (В) из неорганических соединений. Клеточная стенка растительной клетки преимущественно состоит из ___________ (Г). Она выполняет важные функции.

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Тельца зеленого цвета — хлоропласты. Это не хромопласты, потому что их цвет в диапазоне от желтого красного. Хлорофилл — вещество, а не органоид. 3)

Зато во второй пропуск подходит именно хлорофилл. 4)

Растения синтезируют глюкозу. 8)

Клеточная стенка состоит из целлюлозы. 6)

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Задание EB21524 Установите соответствие между названием органоидов и наличием или отсутствием у них клеточной мембраны: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.