biyolohiyamga organelbiyolohiya ng selulabioenergetics
Mitokondria vs Kloroplast
Sinusuri ng paghahambing na ito ang mahahalagang pagkakaiba at pagkakatulad sa pagitan ng mitochondria at chloroplast, ang dalawang pangunahing organelle na nagko-convert ng enerhiya sa mga eukaryotic cell. Bagama't pareho silang nagtataglay ng sarili nilang DNA at dobleng lamad, ginagampanan nila ang magkasalungat na papel sa biological carbon cycle sa pamamagitan ng cellular respiration at photosynthesis.
Mga Naka-highlight
Ang mitochondria ay matatagpuan sa parehong halaman at hayop, samantalang ang mga chloroplast ay eksklusibo sa mga organismong photosynthetic.
Ang mga chloroplast ay nangangailangan ng panlabas na liwanag upang gumana, habang ang mitochondria ay patuloy na gumagana anuman ang pagkakalantad sa liwanag.
Ang mitochondria ay kumukonsumo ng oxygen upang makagawa ng enerhiya, habang ang mga chloroplast ay gumagawa ng oxygen bilang isang metabolic byproduct.
Ang parehong organelles ay sumusuporta sa Endosymbiotic Theory dahil sa kanilang natatanging genetic material at double membranes.
Ano ang Mitokondria?
Ang mga espesyalisadong organelle na responsable sa pagbuo ng adenosine triphosphate (ATP) sa pamamagitan ng cellular respiration sa halos lahat ng eukaryotic cells.
Kayarian: Dobleng lamad na may panloob na mga tupi na tinatawag na cristae
Tungkulin: Lugar ng mga aerobic na yugto ng cellular respiration
Presensya: Matatagpuan sa halos lahat ng selula ng halaman, hayop, at fungi
Genome: Naglalaman ng malaya, pabilog na mitochondrial DNA (mtDNA)
Reproduksyon: Nagrereplika nang nakapag-iisa sa pamamagitan ng binary fission
Ano ang Kloroplas?
Mga organelle na naglalaman ng kloropila na kumukuha ng enerhiya ng liwanag upang mag-synthesize ng mga asukal sa pamamagitan ng proseso ng potosintesis.
Kayarian: Dobleng lamad na naglalaman ng mga patong ng thylakoid (grana)
Tungkulin: Nagko-convert ng enerhiyang solar tungo sa enerhiyang kemikal (glucose)
Presensya: Matatagpuan lamang sa mga halaman at photosynthetic algae
Pigment: Naglalaman ng chlorophyll upang sumipsip ng mga wavelength ng liwanag
Genome: Nagtataglay ng sarili nitong pabilog na chloroplast DNA (cpDNA)
Talahanayang Pagkukumpara
Tampok
Mitokondria
Kloroplas
Pangunahing Tungkulin
Produksyon ng ATP (Respirasyon ng Selula)
Sintesis ng Glucose (Potosintesis)
Pagbabago ng Enerhiya
Enerhiya ng kemikal tungo sa ATP
Enerhiya ng liwanag tungo sa enerhiyang kemikal
Pagkakaroon ng Selular
Lahat ng aerobic eukaryotes
Mga halaman at algae lamang
Panloob na Istruktura
Cristae at matris
Mga tilakoid, grana, at stroma
Mga Kinakailangan sa Pag-input
Oksiheno at Glucose
Carbon Dioxide, Tubig, at Sikat ng Araw
Mga byproduct
Carbon Dioxide at Tubig
Oksiheno at Glucose
Landas ng Metaboliko
Catabolic (binabasag ang mga molekula)
Anabolic (bumubuo ng mga molekula)
pH Gradient
Espasyo sa pagitan ng lamad (asido)
Lumen ng Thylakoid (asido)
Detalyadong Paghahambing
Mga Mekanismo ng Pagbabago ng Enerhiya
Ang mitochondria ay nagsasagawa ng cellular respiration, isang catabolic process na kumukuha ng enerhiya mula sa mga organikong molekula upang makagawa ng ATP. Sa kabaligtaran, ang mga chloroplast ay nagsasagawa ng photosynthesis, isang anabolic process na gumagamit ng liwanag upang tipunin ang mga inorganic molecule upang maging glucose na mayaman sa enerhiya. Ang dalawang prosesong ito ay mahalagang gumagana bilang mga mirror image ng isa't isa sa loob ng pandaigdigang ecosystem.
Mga Pagkakaiba sa Istruktural at Arkitektura
Bagama't ang parehong organelle ay nagtatampok ng sistemang doble-lamad, ang kanilang mga panloob na layout ay lubhang magkaiba upang umangkop sa kanilang mga tungkulin. Gumagamit ang Mitochondria ng mga nakatiklop na panloob na lamad na tinatawag na cristae upang ma-maximize ang surface area para sa mga electron transport chain. Ang mga chloroplast ay naglalaman ng karagdagang ikatlong sistema ng lamad ng mga patag na sac na tinatawag na thylakoids, kung saan nagaganap ang mga reaksyong umaasa sa liwanag.
Pinagmulan ng Ebolusyon at DNA
Ang parehong organelle ay pinaniniwalaang nagmula sa sinaunang symbiotic bacteria sa pamamagitan ng endosymbiosis. Ang ibinahaging kasaysayang ito ay pinatutunayan ng katotohanan na pareho silang naglalaman ng sarili nilang pabilog na DNA, mga ribosome, at ang kakayahang magparami nang nakapag-iisa sa nucleus. Ang mitochondria ay malamang na umunlad mula sa proteobacteria, habang ang mga chloroplast ay nagmula sa cyanobacteria.
Lokalisasyon ng Metaboliko
Sa mitochondria, ang Krebs cycle ay nagaganap sa loob ng central matrix, at ang electron transport chain ay nakabaon sa inner membrane. Para sa mga chloroplast, ang katumbas na carbon-fixing reactions (Calvin cycle) ay nangyayari sa fluid stroma, habang ang light-harvesting machinery ay matatagpuan sa loob ng thylakoid membranes.
Mga Kalamangan at Kahinaan
Mitokondria
Mga Bentahe
+Pinagmumulan ng enerhiyang unibersal
+Mahusay na produksyon ng ATP
+Kinokontrol ang pagkamatay ng selula
+Minana sa ina
Nakumpleto
−Gumagawa ng reaktibong oksiheno
−Madaling maapektuhan ng mga mutasyon
−Nangangailangan ng patuloy na gasolina
−Kumplikadong pamamahala ng genome
Kloroplas
Mga Bentahe
+Lumilikha ng organikong bagay
+Gumagawa ng oxygen na maaaring makahinga
+Gumagamit ng libreng sikat ng araw
+Nagbibigay-daan sa paglaki ng halaman
Nakumpleto
−Limitado sa liwanag
−Mataas na pangangailangan sa tubig
−Madaling maapektuhan ng init
−Nangangailangan ng mga partikular na pigment
Mga Karaniwang Maling Akala
Alamat
Ang mga halaman ay may mga chloroplast sa halip na mitochondria.
Katotohanan
Hindi ito tama; ang mga halaman ay nagtataglay ng parehong organelle. Bagama't ang mga chloroplast ay lumilikha ng asukal mula sa sikat ng araw, ang mga halaman ay nangangailangan pa rin ng mitochondria upang basagin ang asukal na iyon sa magagamit na ATP para sa mga aktibidad ng cellular.
Alamat
Ang mitochondria at chloroplasts ay maaaring mabuhay sa labas ng isang selula.
Katotohanan
Bagama't mayroon silang sariling DNA, nawalan sila ng maraming mahahalagang gene sa nucleus ng selula sa loob ng bilyun-bilyong taon. Sila ngayon ay semi-autonomous at ganap na umaasa sa host cell para sa karamihan ng mga protina at sustansya.
Alamat
Tanging ang mitochondria lamang ang kasangkot sa kadena ng transportasyon ng elektron.
Katotohanan
Ang parehong organelle ay gumagamit ng mga electron transport chain. Ginagamit ang mga ito ng mitochondria sa panahon ng oxidative phosphorylation, habang ginagamit naman ito ng mga chloroplast sa panahon ng light-dependent reactions ng photosynthesis upang lumikha ng ATP at NADPH.
Alamat
Ang mga chloroplast ang tanging mga organelle na may pigmentasyon.
Katotohanan
Bagama't ang mga chloroplast ang pinakasikat, kabilang sila sa mas malawak na pamilya na tinatawag na plastid. Ang iba pang mga plastid tulad ng mga chromoplast ay nagbibigay ng pula o dilaw na kulay sa mga prutas, at ang mga leucoplast ay walang kulay at nag-iimbak ng starch.
Mga Madalas Itanong
May mga chloroplast ba ang mga selula ng hayop?
Hindi, ang mga selula ng hayop ay walang mga chloroplast. Ang mga hayop ay mga heterotroph, ibig sabihin ay kailangan nilang kumonsumo ng ibang mga organismo para sa enerhiya sa halip na gawin ito mula sa sikat ng araw. Ang ilang natatanging mga sea slug ay maaaring pansamantalang agawin ang mga chloroplast mula sa algae, ngunit hindi nila natural na nalilikha ang mga ito.
Bakit may dalawang lamad ang parehong organelle?
Ang dobleng lamad ay isang matibay na ebidensya para sa teoryang endosymbiotic. Pinaniniwalaan na ang isang ninunong eukaryotic cell ay lumamon sa isang bakterya, at ang panloob na lamad ay ang orihinal na lamad ng bakterya habang ang panlabas na lamad ay nagmula sa vesicle ng host cell. Ang istrukturang ito ay mahalaga para sa paglikha ng mga proton gradient na kinakailangan para sa produksyon ng enerhiya.
Aling organelle ang mas malaki, mitochondria o chloroplast?
Sa pangkalahatan, ang mga chloroplast ay mas malaki nang malaki kaysa sa mitochondria. Ang isang karaniwang chloroplast ay may sukat na humigit-kumulang 5 hanggang 10 micrometer ang haba, habang ang mitochondrion ay karaniwang 0.5 hanggang 1 micrometer lamang ang diyametro. Ang pagkakaiba sa laki na ito ay makikita sa ilalim ng isang karaniwang light microscope, kung saan ang mga chloroplast ay lumilitaw bilang mga berdeng tuldok.
Maaari bang gumana ang mitochondria nang walang oxygen?
Ang mitochondria ay pangunahing dinisenyo para sa aerobic respiration, na nangangailangan ng oxygen bilang panghuling electron acceptor. Sa kawalan ng oxygen, ang electron transport chain ay humihinto, at ang cell ay kailangang umasa sa fermentation sa cytoplasm, na hindi gaanong mahusay sa paggawa ng ATP.
Ano ang mangyayari kung masira ang mitochondria ng isang selula?
Ang pagkabigo ng mitochondrial ay humahantong sa isang napakalaking pagbaba sa produksyon ng enerhiya, na maaaring magdulot ng pagkamatay ng mga selula o malubhang sakit. Sa mga tao, ang mga sakit sa mitochondrial ay kadalasang nakakaapekto sa mga organo na uhaw sa enerhiya tulad ng utak, puso, at mga kalamnan, na humahantong sa pagkapagod at mga isyu sa neurolohikal.
Bakit ang mitochondrial DNA ay namamana lamang mula sa ina?
Sa karamihan ng mga mammal, kabilang ang mga tao, ang selula ng itlog ang nagbibigay ng halos lahat ng cytoplasm at organelles sa zygote. Bagama't ang sperm ay may mitochondria upang paganahin ang kanilang mga buntot, ang mga ito ay karaniwang nasisira o naiiwan sa labas ng itlog habang nabubuo ang itlog, na tinitiyak na ang mtDNA ay naipapasa sa pamamagitan ng linya ng ina.
Gumagawa ba ng ATP ang mga chloroplast?
Oo, ang mga chloroplast ay gumagawa ng ATP sa panahon ng mga reaksyon ng photosynthesis na umaasa sa liwanag. Gayunpaman, ang ATP na ito ay pangunahing ginagamit sa loob mismo ng chloroplast upang paganahin ang Calvin cycle at i-synthesize ang glucose, sa halip na i-export upang paganahin ang natitirang bahagi ng cell.
Mayroon bang mga eukaryote na walang mitochondria?
May ilang bihirang, anaerobic microbes, tulad ng Monocercomonoides, na ganap nang nawalan ng kanilang mitochondria. Ang mga organismong ito ay nabubuhay sa mga kapaligirang mababa ang oxygen at nakabuo ng mga alternatibong paraan upang makabuo ng enerhiya at maisagawa ang mga kinakailangang gawaing biochemical.
Hatol
Ang mitochondria ang mga unibersal na powerhouse na nagbibigay ng enerhiya para sa gawaing cellular sa halos lahat ng anyo ng buhay, habang ang mga chloroplast ay ang mga espesyalisadong solar generator na matatagpuan lamang sa mga producer. Maaari mong isipin ang mitochondria bilang ang makina na nagsusunog ng panggatong para sa paggalaw at ang mga chloroplast bilang ang pabrika na lumilikha ng panggatong na iyon mula sa simula.