الفرق الرئيسي - كلوروبلاست مقابل الميتوكوندريا

Chloroplast والميتوكوندريا نوعان من العضيات الموجودة في الخلية. البلاستيدات الخضراء عبارة عن عضية مرتبطة بالغشاء توجد فقط في الطحالب والخلايا النباتية. توجد الميتوكوندريا في الفطريات والنباتات والحيوانات مثل الخلايا حقيقية النواة. ال الفرق الرئيسي بين البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا هي وظائفها ؛ البلاستيدات الخضراء هي المسؤولة عن إنتاج السكريات بمساعدة ضوء الشمس في عملية تسمى التمثيل الضوئي ، بينما الميتوكوندريا هي مراكز القوة في الخلية التي تكسر السكر من أجل التقاط الطاقة في عملية تسمى التنفس الخلوي.

تتناول هذه المقالة ،

1. ما هو كلوروبلاست - التركيب والوظيفة 2. ما هي الميتوكوندريا - التركيب والوظيفة 3. ما هو الفرق بين Chloroplast والميتوكوندريا

ما هو كلوروبلاست

البلاستيدات الخضراء هي نوع من البلاستيدات الموجودة في الطحالب والخلايا النباتية. تحتوي على أصباغ الكلوروفيل من أجل إجراء عملية التمثيل الضوئي. تتكون البلاستيدات الخضراء من حمضها النووي. تتمثل الوظيفة الرئيسية للبلاستيدات الخضراء في إنتاج الجزيئات العضوية والجلوكوز من ثاني أكسيد الكربون₂ و ح₂يا بمساعدة ضوء الشمس.

بنية

يتم التعرف على البلاستيدات الخضراء على أنها أصباغ خضراء اللون على شكل عدسة في النباتات. يبلغ قطرها 3-10 ميكرومتر وسمكها حوالي 1-3 ميكرومتر. تعالج الخلايا النباتية 10-100 بلاستيدات خضراء لكل خلية. يمكن العثور على أشكال مختلفة من البلاستيدات الخضراء في الطحالب. تحتوي الخلية الطحلبية على بلاستيدات خضراء مفردة يمكن أن تكون على شكل شبكة أو كوب أو لولب يشبه الشريط.

الشكل 1: هيكل البلاستيدات الخضراء في النباتات

يمكن التعرف على ثلاثة أنظمة غشائية في البلاستيدات الخضراء. هم الغشاء الخارجي للبلاستيدات الخضراء والغشاء الداخلي والبلاستيدات الخضراء.

غشاء كلوروبلاست الخارجي

الغشاء الخارجي للبلاستيدات الخضراء شبه مسامي ، مما يسمح للجزيئات الصغيرة بالانتشار بسهولة. لكن البروتينات الكبيرة غير قادرة على الانتشار. لذلك ، يتم نقل البروتينات المطلوبة بواسطة البلاستيدات الخضراء من السيتوبلازم بواسطة مركب TOC في الغشاء الخارجي.

غشاء كلوروبلاست الداخلي

يحافظ غشاء البلاستيدات الخضراء الداخلي على بيئة ثابتة في السدى من خلال تنظيم مرور المواد. بعد مرور البروتينات عبر مركب TOC ، يتم نقلها عبر مجمع TIC في الغشاء الداخلي. Stromules هي نتوءات أغشية البلاستيدات الخضراء في السيتوبلازم.

سدى البلاستيدات الخضراء عبارة عن سائل محاط بغشاءين من البلاستيدات الخضراء. تطفو الثايلاكويدات ، دنا البلاستيدات الخضراء ، الريبوسومات ، حبيبات النشا والعديد من البروتينات في السدى. الريبوسومات في البلاستيدات الخضراء هي 70S وهي مسؤولة عن ترجمة البروتينات المشفرة بواسطة DNA البلاستيدات الخضراء. يشار إلى DNA Chloroplast باسم ctDNA أو cpDNA. إنه DNA دائري واحد يقع في النواة في البلاستيدات الخضراء. يبلغ حجم DNA البلاستيدات الخضراء حوالي 120-170 كيلو بايت ، وتحتوي على 4-150 جينًا وتكرارات مقلوبة. يتم تكرار DNA Chloroplast من خلال وحدة الإزاحة المزدوجة (D-loop). ينتقل معظم DNA البلاستيدات الخضراء إلى جينوم المضيف عن طريق نقل الجينات التكافلي الداخلي. يضاف الببتيد العابر القابل للانقسام إلى الطرف N إلى البروتينات المترجمة في السيتوبلازم كنظام استهداف للبلاستيدات الخضراء.

ثايلاكويدات

يتكون نظام الثايلاكويد من الثايلاكويدات ، وهي عبارة عن مجموعة من الأكياس الغشائية عالية الديناميكية. تتكون الثايلاكويدات من الكلوروفيل أ ، وهو صبغة خضراء مزرقة مسؤولة عن تفاعل الضوء في عملية التمثيل الضوئي. بالإضافة إلى الكلوروفيل ، يمكن أن يوجد نوعان من أصباغ التمثيل الضوئي في النباتات: الكاروتينات ذات اللون الأصفر البرتقالي و phycobilins ذات اللون الأحمر. Grana هي الأكوام التي تكونت من ترتيب الثايلاكويدات معًا. ترتبط الجرانات المختلفة ببعضها بواسطة ثايلاكويدات اللحمية. البلاستيدات الخضراء من C.₄ تتكون النباتات وبعض الطحالب من البلاستيدات الخضراء العائمة بحرية.

وظيفة

يمكن العثور على البلاستيدات الخضراء في الأوراق والصبار وسيقان النباتات. يشار إلى الخلية النباتية المكونة من الكلوروفيل باسم chlorenchyma. يمكن للبلاستيدات الخضراء تغيير اتجاهها اعتمادًا على توافر ضوء الشمس. البلاستيدات الخضراء قادرة على إنتاج الجلوكوز باستخدام ثاني أكسيد الكربون₂ و ح₂O بمساعدة الطاقة الضوئية في عملية تسمى التمثيل الضوئي. تتم عملية التمثيل الضوئي من خلال خطوتين: تفاعل الضوء ورد الفعل المظلم.

رد فعل خفيف

يحدث تفاعل الضوء في غشاء الثايلاكويد. أثناء تفاعل الضوء ، ينتج الأكسجين عن طريق تقسيم الماء. يتم تخزين الطاقة الضوئية أيضًا في NADPH و ATP بواسطة NADP⁺ الاختزال والفسفرة الضوئية ، على التوالي. وبالتالي ، فإن حاملي الطاقة للتفاعل المظلم هما ATP و NADPH. يظهر رسم تخطيطي مفصل لتفاعل الضوء في الشكل 2.

الشكل 2: رد فعل خفيف

رد فعل مظلم

يسمى التفاعل المظلم أيضًا دورة كالفين. يحدث في سدى البلاستيدات الخضراء. تستمر دورة كالفن من خلال ثلاث مراحل: تثبيت الكربون والاختزال وتجديد الريبولوز. المنتج النهائي لدورة كالفين هو glyceraldehyde-3-phosphate ، والذي يمكن مضاعفته لتكوين الجلوكوز أو الفركتوز.

الشكل 3: دورة كالفين

كما أن البلاستيدات الخضراء قادرة على إنتاج جميع الأحماض الأمينية والقواعد النيتروجينية للخلية من تلقاء نفسها. هذا يلغي الحاجة إلى تصديرها من العصارة الخلوية. تشارك البلاستيدات الخضراء أيضًا في الاستجابة المناعية للنبات للدفاع ضد مسببات الأمراض.

ما هي الميتوكوندريا

الميتوكوندريا هي عضية مرتبطة بالغشاء توجد في جميع الخلايا حقيقية النواة. يتم إنشاء مصدر الطاقة الكيميائية للخلية ، وهو ATP ، في الميتوكوندريا. تحتوي الميتوكوندريا أيضًا على الحمض النووي الخاص بها داخل العضية.

بنية

الميتوكوندريا عبارة عن هيكل يشبه الفاصوليا يبلغ قطره 0.75 إلى 3 ميكرومتر. يعتمد عدد الميتوكوندريا الموجودة في خلية معينة على نوع الخلية والأنسجة والكائن الحي. يمكن التعرف على خمسة مكونات متميزة في بنية الميتوكوندريا. يظهر هيكل الميتوكوندريا في الشكل 4.

الشكل 4: الميتوكوندريا

تتكون الميتوكوندريا من غشاءين - غشاء داخلي وخارجي.

غشاء الميتوكوندريا الخارجي

يحتوي غشاء الميتوكوندريا الخارجي على عدد كبير من بروتينات الغشاء المتكاملة تسمى بورينات. إن Translocase هو بروتين غشائي خارجي. يسمح تسلسل إشارة N-terminal المرتبط بالترانزستور للبروتينات الكبيرة للبروتين بالدخول في الميتوكوندريا. يشكل ارتباط الغشاء الخارجي للميتوكوندريا مع الشبكة الإندوبلازمية بنية تسمى MAM (غشاء ER المرتبط بالميتوكوندريا). يسمح MAM بنقل الدهون بين الميتوكوندريا و ER من خلال إشارات الكالسيوم.

الغشاء الداخلي للميتوكوندريا

يتكون غشاء الميتوكوندريا الداخلي من أكثر من 151 نوعًا مختلفًا من البروتينات ، والتي تعمل بعدة طرق. يفتقر إلى porins. يسمى نوع ترانسيلوكاس في الغشاء الداخلي بمركب TIC. يقع الفضاء بين الغشاء بين أغشية الميتوكوندريا الداخلية والخارجية.

تسمى المساحة المحاطة بغشاءين من الميتوكوندريا بالمصفوفة. يتم تعليق الحمض النووي للميتوكوندريا والريبوسومات التي تحتوي على العديد من الإنزيمات في المصفوفة. الحمض النووي للميتوكوندريا هو جزيء دائري. يبلغ حجم الحمض النووي حوالي 16 كيلو بايت ، ويشفر 37 جينًا. قد تحتوي الميتوكوندريا على 2-10 نسخ من حمضها النووي في العضية. يتشكل الغشاء الداخلي للميتوكوندريا في المصفوفة ، والتي تسمى cristae. تزيد Cristae من مساحة سطح الغشاء الداخلي.

وظيفة

تنتج الميتوكوندريا طاقة كيميائية على شكل ATP لاستخدامها في الوظائف الخلوية في عملية تسمى التنفس. ردود الفعل التي ينطوي عليها التنفس تسمى مجتمعة دورة حامض الستريك أو دورة كريبس. تحدث دورة حمض الستريك في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا. يؤكسد البيروفات و NADH المنتج في العصارة الخلوية من الجلوكوز بمساعدة الأكسجين.

الشكل 5: دورة حامض الستريك

NADH و FADH₂ هي ناقلات طاقة الأكسدة والاختزال المتولدة في دورة حامض الستريك. NADH و FADH₂ نقل طاقتهم إلى O₂ من خلال المرور عبر سلسلة نقل الإلكترون. هذه العملية تسمى الفسفرة المؤكسدة. يتم استخدام البروتونات المنبعثة من الفسفرة المؤكسدة بواسطة سينسيز ATP لإنتاج ATP من ADP. يظهر رسم تخطيطي لسلسلة نقل الإلكترون في الشكل 6. تمر ATPs المنتجة عبر الغشاء باستخدام porins.

الشكل 6: سلسلة نقل الإلكترون

وظائف الغشاء الداخلي للميتوكوندريا

وظائف أخرى للميتوكوندريا

الفرق بين البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا

نوع الخلية

كلوروبلاست: تم العثور على البلاستيدات الخضراء في الخلايا النباتية والطحالب.

الميتوكوندريا: تم العثور على الميتوكوندريا في جميع الخلايا حقيقية النواة الهوائية.

اللون

كلوروبلاست: البلاستيدات الخضراء هي خضراء اللون.

الميتوكوندريا: عادة ما تكون الميتوكوندريا عديمة اللون.

شكل

كلوروبلاست: البلاستيدات الخضراء تشبه القرص في الشكل.

الميتوكوندريا: الميتوكوندريا تشبه الفول في الشكل.

الغشاء الداخلي

كلوروبلاست: تشكل الثنيات في الغشاء الداخلي حشوات.

الميتوكوندريا: الطيات في الغشاء الداخلي تشكل كرستيات.

جرانا

كلوروبلاست: تشكل الثايلاكويدات أكوامًا من الأقراص تسمى جرانا.

الميتوكوندريا: Cristae لا تشكل جرانا.

مقصورات

كلوروبلاست: يمكن تحديد مقصورتين: الثايلاكويدات والسدى.

الميتوكوندريا: يمكن العثور على مقصورتين: cristae والمصفوفة.

أصباغ

كلوروبلاست: الكلوروفيل والكاروتينات موجودة كأصباغ ضوئية في غشاء الثايلاكويد.

الميتوكوندريا: لا يمكن العثور على أصباغ في الميتوكوندريا.

تحويل الطاقة

كلوروبلاست: تخزن البلاستيدات الخضراء الطاقة الشمسية في الروابط الكيميائية للجلوكوز.

الميتوكوندريا: تقوم الميتوكوندريا بتحويل السكر إلى طاقة كيميائية وهي ATP.

المواد الخام والمنتجات النهائية

كلوروبلاست: تستخدم البلاستيدات الخضراء أول أكسيد الكربون₂ و ح₂O من أجل بناء الجلوكوز.

الميتوكوندريا: تحلل الميتوكوندريا الجلوكوز إلى أول أكسيد الكربون₂ و ح₂س.

الأكسجين

كلوروبلاست: تحرر البلاستيدات الخضراء الأكسجين.

الميتوكوندريا: تستهلك الميتوكوندريا الأكسجين.

العمليات

كلوروبلاست: يحدث التمثيل الضوئي والتنفس الضوئي في البلاستيدات الخضراء.

الميتوكوندريا: الميتوكوندريا هي موقع لسلسلة نقل الإلكترون ، الفسفرة المؤكسدة ، أكسدة بيتا والتنفس الضوئي.

استنتاج

البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا كلاهما عضيات مرتبطة بالغشاء تشارك في تحويل الطاقة. تخزن البلاستيدات الخضراء الطاقة الضوئية في الروابط الكيميائية للجلوكوز في عملية تسمى التمثيل الضوئي. تقوم الميتوكوندريا بتحويل الطاقة الضوئية المخزنة في الجلوكوز إلى طاقة كيميائية ، على شكل ATP والتي يمكن استخدامها في العمليات الخلوية. يشار إلى هذه العملية باسم التنفس الخلوي. كل من العضيات تستخدم ثاني أكسيد الكربون₂ و O₂ في عملياتهم. تشارك كل من البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا في التمايز الخلوي ، والإشارة وموت الخلايا بخلاف وظيفتها الرئيسية. كما أنهم يتحكمون في نمو الخلية ودورة الخلية. تعتبر كلا العضيات قد نشأت من خلال التعايش الداخلي. أنها تحتوي على الحمض النووي الخاص بهم. لكن الفرق الرئيسي بين البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا هو وظيفتها في الخلية.

المرجع: 1. "كلوروبلاست". ويكيبيديا ، الموسوعة المجانية ، 2017. تم الوصول إليه في 02 فبراير 2017 2. “ميتوكوندريون”. ويكيبيديا ، الموسوعة المجانية ، 2017. تم الوصول إليه في 02 فبراير 2017

صورة مجاملة: 1. "هيكل كلوروبلاست" بواسطة Kelvinsong - عمل خاص (CC BY-SA 3.0) عبر Commons Wikimedia 2. "غشاء Thylakoid 3" بواسطة Somepics - عمل خاص (CC BY-SA 4.0) عبر Commons Wikimedia 3. ": Calvin-cycle4 "بقلم مايك جونز - عمل خاص (CC BY-SA 3.0) عبر Commons Wikimedia 4." هيكل الميتوكوندريون "بقلم Kelvinsong ؛ تم تعديله بواسطة Sowlos - العمل الخاص بناءً على: Mitochondrion mini.svg، CC BY-SA 3.0) عبر Commons Wikimedia 5. "Citric acid cycle noi" بواسطة Narayanese (نقاش) - نسخة معدلة من الصورة: Citricacidcycle_ball2.png. (CC BY-SA 3.0) عبر Commons Wikipedia 6. "سلسلة نقل الإلكترون" بواسطة T-Fork - (المجال العام) عبر Commons Wikimedia