Ana Fark - Kloroplast vs Mitokondri

Kloroplast ve mitokondri, hücrede bulunan iki organeldir. Kloroplast, sadece alg ve bitki hücrelerinde bulunan zara bağlı bir organeldir. Mitokondri mantarlarda, bitkilerde ve ökaryotik hücreler gibi hayvanlarda bulunur. NS asıl fark kloroplast ve mitokondri arasında işlevleri vardır; kloroplastlar, fotosentez adı verilen bir süreçte güneş ışığının yardımıyla şeker üretiminden sorumluyken, mitokondri, hücresel solunum adı verilen bir süreçte enerjiyi yakalamak için şekeri parçalayan hücrenin güç merkezleridir.

Bu makale,

1. Kloroplast Nedir? - Yapı ve işlev 2. Mitokondri Nedir? - Yapı ve işlev 3. Kloroplast ve Mitokondri arasındaki fark nedir

Kloroplast Nedir?

Kloroplastlar, alg ve bitki hücrelerinde bulunan bir tür plastiddir. Fotosentez yapmak için klorofil pigmentleri içerirler. Kloroplast kendi DNA'larından oluşur. Kloroplastın ana işlevi, organik moleküllerin, CO2'den glikozun üretilmesidir.₂ ve H₂O güneş ışığı yardımıyla.

Yapı

Kloroplastlar, bitkilerde lens şeklinde, yeşil renk pigmentleri olarak tanımlanır. Çapları 3-10 µm, kalınlıkları ise 1-3 µm civarındadır. Bitki hücreleri, hücre başına 10-100 kloroplast işler. Alglerde kloroplastın farklı şekilleri bulunabilir. Alg hücresi, ağ, kap veya şerit benzeri spiral şeklinde olabilen tek bir kloroplast içerir.

Şekil 1: Bitkilerdeki kloroplast yapısı

Bir kloroplastta üç zar sistemi tanımlanabilir. Bunlar dış kloroplast zarı, iç kloroplast zarı ve tilakoidlerdir.

Dış Kloroplast Membran

Kloroplastın dış zarı yarı gözeneklidir ve küçük moleküllerin kolayca dağılmasına izin verir. Ancak büyük proteinler difüze olamaz. Bu nedenle, kloroplastın ihtiyaç duyduğu proteinler, dış zardaki TOC kompleksi tarafından sitoplazmadan taşınır.

İç Kloroplast Membran

İç kloroplast zarı maddelerin geçişini düzenleyerek stromada sabit bir ortam sağlar. Proteinler TOC kompleksinden geçtikten sonra iç zardaki TIC kompleksinden taşınırlar. Stromüller, kloroplast zarlarının sitoplazmaya çıkıntılarıdır.

Kloroplast stroma, kloroplastın iki zarı ile çevrili sıvıdır. Tilakoidler, kloroplast DNA, ribozomlar, nişasta granülleri ve birçok protein stromada yüzer. Kloroplastlardaki ribozomlar 70S'dir ve kloroplast DNA'sı tarafından kodlanan proteinlerin translasyonundan sorumludur. Kloroplast DNA, ctDNA veya cpDNA olarak adlandırılır. Kloroplasttaki nükleoidde bulunan tek bir dairesel DNA'dır. Kloroplast DNA'sının boyutu 120-170 kb civarında olup, 4-150 gen ve ters çevrilmiş tekrarlar içerir. Kloroplast DNA, çift yer değiştirme birimi (D-loop) aracılığıyla kopyalanır. Kloroplast DNA'sının çoğu, endosimbiyotik gen transferi ile konakçı genomuna aktarılır. Kloroplast için bir hedefleme sistemi olarak sitoplazmada çevrilen proteinlere N-terminaline bölünebilir bir transit peptit eklenir.

tilakoidler

Thylakoid sistemi, son derece dinamik, membranöz çuvallardan oluşan bir koleksiyon olan thylakoidlerden oluşur. Tilakoidler, fotosentezdeki ışık reaksiyonundan sorumlu olan mavi-yeşil bir pigment olan klorofil a'dan oluşur. Bitkilerde klorofillere ek olarak iki tip fotosentetik pigment bulunabilir: sarı-turuncu renkli karotenoidler ve kırmızı renkli fikobilinler. Grana, thylakoidlerin bir araya gelmesiyle oluşan yığınlardır. Farklı grana, stromal thylakoids tarafından birbirine bağlanır. C'nin kloroplastları₄ bitkiler ve bazı algler serbestçe yüzen kloroplastlardan oluşur.

İşlev

Kloroplastlar yapraklarda, kaktüslerde ve bitkilerin gövdelerinde bulunur. Klorofilden oluşan bir bitki hücresine klorenkim denir. Kloroplastlar, güneş ışığının mevcudiyetine bağlı olarak yönlerini değiştirebilirler. Kloroplastlar, CO2 kullanarak glikoz üretebilir.₂ ve H₂O, fotosentez adı verilen bir süreçte ışık enerjisinin yardımıyla. Fotosentez iki aşamada gerçekleşir: ışık tepkimesi ve karanlık tepkimesi.

Hafif Reaksiyon

Işık reaksiyonu thylakoid membranda meydana gelir. Işık reaksiyonu sırasında, suyun ayrılmasıyla oksijen üretilir. Işık enerjisi ayrıca NADP tarafından NADPH ve ATP'de depolanır.⁺ sırasıyla indirgeme ve fotofosforilasyon. Bu nedenle, karanlık reaksiyon için iki enerji taşıyıcısı ATP ve NADPH'dir. Işık reaksiyonunun ayrıntılı bir diyagramı şekil 2'de gösterilmektedir.

Şekil 2: Işık reaksiyonu

Karanlık Reaksiyon

Karanlık reaksiyona Calvin döngüsü de denir. Kloroplastın stromasında meydana gelir. Calvin döngüsü üç aşamadan geçer: karbon fiksasyonu, indirgeme ve ribuloz rejenerasyonu. Calvin döngüsünün son ürünü, glikoz veya fruktoz oluşturmak üzere ikiye katlanabilen gliseraldehit-3-fosfattır.

Şekil 3: Calvin Döngüsü

Kloroplastlar ayrıca hücrenin tüm amino asitlerini ve azotlu bazlarını kendi başlarına üretebilir. Bu, onları sitozolden ihraç etme gereksinimini ortadan kaldırır. Kloroplastlar ayrıca patojenlere karşı savunma için bitkinin bağışıklık tepkisine de katılırlar.

Mitokondri nedir

Bir mitokondri, tüm ökaryotik hücrelerde bulunan zara bağlı bir organeldir. Hücrenin kimyasal enerji kaynağı olan ATP mitokondride üretilir. Mitokondri ayrıca organel içinde kendi DNA'sını da içerir.

Yapı

Mitokondri, çapı 0.75 ila 3 µm olan fasulye benzeri bir yapıdır. Belirli bir hücrede bulunan mitokondri sayısı hücre tipine, dokuya ve organizmaya bağlıdır. Mitokondriyal yapıda beş farklı bileşen tanımlanabilir. Bir mitokondrinin yapısı şekil 4'te gösterilmiştir.

Şekil 4: Mitokondri

Bir mitokondri iç ve dış zar olmak üzere iki zardan oluşur.

Dış Mitokondriyal Zar

Dış mitokondriyal zar, porin adı verilen çok sayıda integral zar proteini içerir. Translokaz bir dış zar proteinidir. Büyük proteinlerin translokaz bağlı N-terminal sinyal dizisi, proteinin mitokondriye girmesine izin verir. Mitokondriyal dış zarın endoplazmik retikulum ile ilişkisi MAM (mitokondri ile ilişkili ER zarı) adı verilen bir yapı oluşturur. MAM, lipitlerin mitokondri ve ER arasında kalsiyum sinyali yoluyla taşınmasına izin verir.

İç Mitokondriyal Zar

İç mitokondriyal zar, birçok şekilde işlev gören 151'den fazla farklı protein türünden oluşur. Porinden yoksundur; iç zardaki translokaz tipine TIC kompleksi denir. Zarlar arası boşluk, iç ve dış mitokondriyal zarlar arasında yer alır.

İki mitokondriyal zar tarafından çevrelenen boşluğa matris denir. Mitokondriyal DNA ve çok sayıda enzime sahip ribozomlar, matriste süspanse edilir. Mitokondriyal DNA dairesel bir moleküldür. DNA'nın boyutu yaklaşık 16 kb'dir ve 37 geni kodlar. Mitokondri, organelinde DNA'sının 2-10 kopyasını içerebilir. İç mitokondriyal zar, matriste cristae adı verilen kıvrımlar oluşturur. Cristae, iç zarın yüzey alanını arttırır.

İşlev

Mitokondri, solunum adı verilen süreçte hücresel fonksiyonlarda kullanılmak üzere ATP şeklinde kimyasal enerji üretir. Solunumla ilgili reaksiyonlar topluca sitrik asit döngüsü veya Krebs döngüsü olarak adlandırılır. Sitrik asit döngüsü mitokondrinin iç zarında gerçekleşir. Oksijen yardımıyla glikozdan sitozolde üretilen piruvat ve NADH'yi okside eder.

Şekil 5: Sitrik Asit döngüsü

NADH ve FADH₂ sitrik asit döngüsünde üretilen redoks enerjisinin taşıyıcılarıdır. NADH ve FADH₂ enerjilerini O'ya aktarır₂ elektron taşıma zincirinden geçerek. Bu işleme oksidatif fosforilasyon denir. Oksidatif fosforilasyondan salınan protonlar, ATP sentaz tarafından ADP'den ATP üretmek için kullanılır. Şekil 6'da elektron taşıma zincirinin bir diyagramı gösterilmektedir. Üretilen ATP'ler porinleri kullanarak zardan geçer.

Şekil 6: Elektron taşıma zinciri

Mitokondriyal İç Zarın İşlevleri

Mitokondrinin Diğer İşlevleri

Kloroplast ve Mitokondri Arasındaki Fark

Hücre Türü

kloroplast: Kloroplastlar bitki ve alg hücrelerinde bulunur.

Mitokondri: Mitokondri, tüm aerobik ökaryotik hücrelerde bulunur.

Renk

kloroplast: Kloroplastlar yeşil renktedir.

Mitokondri: Mitokondri genellikle renksizdir.

Şekil

kloroplast: Kloroplastlar disk şeklindedir.

Mitokondri: Mitokondri şekil olarak fasulyeye benzer.

İç Membran

kloroplast: İç zardaki kıvrımlar stromüller oluşturur.

Mitokondri: İç zardaki kıvrımlar cristae oluşturur.

grana

kloroplast: Tilakoidler, grana adı verilen disk yığınları oluşturur.

Mitokondri: Cristae grana oluşturmaz.

bölmeler

kloroplast: İki bölme tanımlanabilir: thylakoids ve stroma.

Mitokondri: İki bölme bulunabilir: cristae ve matris.

pigmentler

kloroplast: Klorofil ve karotenoidler, thylakoid membranda fotosentetik pigmentler olarak bulunur.

Mitokondri: Mitokondride pigment bulunmaz.

Enerji dönüşümü

kloroplast: Kloroplast, güneş enerjisini glikozun kimyasal bağlarında depolar.

Mitokondri: Mitokondri, şekeri ATP olan kimyasal enerjiye dönüştürür.

Hammaddeler ve Son Ürünler

kloroplast: Kloroplastlar CO kullanır₂ ve H₂O glikoz oluşturmak için.

Mitokondri: Mitokondri, glikozu CO'ya ayırır₂ ve H₂Ö.

Oksijen

kloroplast: Kloroplastlar oksijeni serbest bırakır.

Mitokondri: Mitokondri oksijen tüketir.

süreçler

kloroplast: Kloroplastta fotosentez ve fotorespirasyon gerçekleşir.

Mitokondri: Mitokondri, elektron taşıma zinciri, oksidatif fosforilasyon, beta oksidasyonu ve fotorespirasyon bölgesidir.

Çözüm

Kloroplastlar ve mitokondri, her ikisi de enerji dönüşümünde yer alan zara bağlı organellerdir. Kloroplast, fotosentez adı verilen süreçte ışık enerjisini glikozun kimyasal bağlarında depolar. Mitokondri, glikozda depolanan ışık enerjisini hücresel işlemlerde kullanılabilen ATP formunda kimyasal enerjiye dönüştürür. Bu işleme hücresel solunum denir. Her iki organel de CO kullanır.₂ ve O₂ süreçlerinde. Hem kloroplastlar hem de mitokondri, ana işlevleri dışında hücresel farklılaşma, sinyalleşme ve hücre ölümünü içerir. Ayrıca hücre büyümesini ve hücre döngüsünü kontrol ederler. Her iki organelin de endosimbiyozdan kaynaklandığı kabul edilir. Kendi DNA'larını içerirler. Ancak kloroplastlar ve mitokondri arasındaki temel fark, hücredeki işlevleridir.

Referans: 1. "Kloroplast". Wikipedia, the free ancyclopedia, 2017. Erişim tarihi: 02 Şubat 2017 2. “Mitokondri”. Wikipedia, özgür ansiklopedi, 2017. Erişim tarihi: 02 Şubat 2017

Görüntü Nezaket: 1. "Kloroplast yapısı" Kelvinsong'dan - Commons Wikimedia aracılığıyla kendi eseriniz (CC BY-SA 3.0) 2. "Thylakoid membran 3" Somepics'ten - Commons Wikimedia üzerinden kendi eseriniz (CC BY-SA 4.0) ": Calvin-cycle4” Mike Jones tarafından – Commons Wikimedia 4 aracılığıyla kendi çalışmanız (CC BY-SA 3.0) 4. “Mitokondri yapısı” Kelvinsong tarafından; Sowlos tarafından değiştirilmiştir – Kendi çalışması temel alınarak: Mitokondri mini.svg, CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia 5 üzerinden “Sitrik asit döngüsü noi” Narayanese tarafından (konuşma) – Resmin değiştirilmiş versiyonu:Citricacidcycle_ball2.png. (CC BY-SA 3.0) Commons Wikipedia 6 aracılığıyla "Elektron taşıma zinciri" T-Fork tarafından - (Public Domain) Commons Wikimedia aracılığıyla