Митохондрии и хлоропласты являются важнейшими органоидами эукариотической клетки. Согласно теории симбиогенеза, оба этих органоида произошли от свободноживущих прокариотических организмов, что обуславливает их уникальное строение и наличие собственного генетического аппарата. Общие черты строения и функций Митохондрии и хлоропласты имеют ряд фундаментальных сходств, которые отличают их от других органоидов клетки:
- Двумембранное строение: Оба органоида ограничены двумя мембранами — гладкой наружной и складчатой внутренней.
- Собственная ДНК: Наличие кольцевой молекулы ДНК (как у бактерий), что позволяет им частично обладать генетической автономностью.
- Собственный аппарат синтеза белка: Наличие мелких рибосом (70S-типа) и всех видов РНК.
- Способ размножения: Органоиды не образуются заново, а размножаются путем бинарного деления (перетяжкой), независимо от деления самой клетки.
- Функция энергообмена: Оба участвуют в преобразовании энергии. В них происходит синтез АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты) при участии фермента АТФ-синтазы.
- Транспортная цепь электронов: Наличие специфических белковых комплексов в мембранах для переноса электронов.
Различия в строении и процессах Несмотря на общее происхождение, эти органоиды специализируются на разных биохимических процессах: фотосинтезе (хлоропласты) и клеточном дыхании (митохондрии). Сравнительная таблица
| Характеристика | Митохондрия | Хлоропласт |
|---|---|---|
| Форма внутренних мембран | Образуют выросты — кристы | Образуют дисковидные мешочки — тилакоиды, собранные в стопки (граны) |
| Внутренняя среда | Называется матрикс | Называется строма |
| Пигменты | Отсутствуют | Содержат хлорофилл и каротиноиды |
| Основной процесс | Клеточное дыхание (окисление органики) | Фотосинтез (синтез органики из неорганических веществ) |
| Источник энергии | Химическая энергия органических веществ | Энергия солнечного света |
| Конечные продукты | , и АТФ | Глюкоза ( ) и свободный |
| Локализация | Встречаются почти во всех эукариотических клетках (животные, растения, грибы) | Только в клетках растений и некоторых протистов (водорослей) |
Ключевые структурные особенности Митохондрии Внутренняя мембрана митохондрий сильно увеличена за счет крист, на которых располагаются ферменты дыхательной цепи. Основная цель строения митохондрии — максимально эффективное окисление пирувата в цикле Кребса (в матриксе) и последующий синтез АТФ на мембране. Хлоропласты Внутри хлоропласта существует третья система мембран — тилакоиды. Именно в мембранах тилакоидов сосредоточен хлорофилл, где происходит световая фаза фотосинтеза. В строме (жидкой части) протекают реакции темновой фазы (цикл Кальвина), где происходит фиксация углекислого газа. Я могу составить для вас сравнительную таблицу метаболических циклов (цикла Кребса и цикла Кальвина), которые протекают в этих органоидах. Хотите, чтобы я это сделал?