Conţinutul principal
Biblioteca de biologie
Curs: Biblioteca de biologie > Unitatea 8
Lecția 3: Turul unei celule eucarioteMitocondriile și cloroplastele
Structura și funcția mitocondriilor și ale cloroplastelor. Endosimbioza.
Puncte cheie:
- Mitocondriile sunt "motoarele" celulei, descompunând molecule de combustibil și producând energie din respirația celulară.
- Cloroplastele se găsesc în plante și alge. Acestea sunt responsabile de capturarea energiei luminoase pentru a forma zaharuri în fotosinteză.
- Mitocondriile și cloroplastele provin, probabil, din bacterii care au fost înghițite de celule mai mari (teoria endosimbiotică).
Introducere
Probabil știi că organismul tău este format din celule (trilioane și trilioane de celule). Poate știi că motivul pentru care ai nevoie de mâncare - ca legumele - este pentru a dobândi energia necesară pentru activități precum sportul, învățatul, mersul și chiar respiratul.
Dar ce se întâmplă în corpul tău pentru a transforma energie dintr-un broccoli într-o formă de energie care poate fi utilizată de organism? Și cum ajunge energia în broccoli, de fapt?
Răspunsurile la aceste întrebări au mult de-a face cu două organite importante: mitocondrii și cloroplaste.
- Cloroplastele sunt organite care se găsesc în celulele de broccoli, precum și în alte plante și alge. Acestea captează lumina și o stochează sub formă de molecule de combustibil în țesuturile plantelor.
- Mitocondriile se găsesc în celulele tale, dar și în celulele plantelor. Acestea transformă energia stocată în moleculele din broccoli (și alte molecule de combustibil) într-o formă utilizabilă pentru celulă.
Să analizăm aceste două organite foarte importante.
Cloroplastele
Cloroplastele se găsesc doar la plante și algele care fac fotosinteză. (Oamenii și alte animale nu prezintă cloroplaste.) Scopul cloroplastelor este de a realiza un proces numit fotosinteză.
În fotosinteză, energia luminoasă este colectată și utilizată pentru a forma zaharuri din dioxid de carbon. Zaharurile produse în fotosinteză pot fi folosite de celula plantei sau pot fi consumate de animale care mănâncă plantele, ca de exemplu oamenii. Energia din aceste zaharuri este utilizată printr-un proces numit respirația celulară, care se petrece în mitocondriile plantelor și animalelor.
Cloroplastele sunt organite în formă de disc care se găsesc în citosolul celulei. Acestea au membrană externă și internă cu un spațiu inter-membranar între acestea. Dacă treci de cele două straturi de membrană și ajungi la spațiul din centru, găsești discuri de membrană numite tilacoide, aranjate în saculi numiți grana (singular, sacul granar).
Membrana unui tilacoid conține sisteme fotochimice care includ clorofilă, un pigment care dă plantelor culoarea verde. Discurile tilacoidelor sunt goale, iar spațiul din acestea este numit spațiu tilacoidal sau lumen, în timp ce lichidul din jurul tilacoidelor este numit stroma.
Poți afla mai multe despre cloroplaste, clorofilă și fotosinteză în capitolul despre fotosinteză.
Mitocondria
Mitocondriile (singular, mitocondria) sunt deseori numite uzinele sau fabricile de energie ale celulei. Scopul lor este de a produce o sursă constantă de adenozintrifosfat (ATP), molecula transportatoare de energie din celulă. Procesul de formare a ATP-ului ce utilizează energia din combustibili precum zaharurile este numit respirație celulară, și mulți dintre pașii acesteia se petrec în interiorul mitocondriei.
Mitocondriile sunt suspendate în citosolul gelatinos al celulei. Acestea sunt ovale și au două membrane: una externă, care înconjoară întregul organit și una internă, cu multe pliuri numite criste, care îi măresc suprafața.
Cristele erau percepute, la un moment dat, ca încrețituri groase și ondulate, după cum am explicat și în videoclipul despre mitocondrii; acum sunt înțelese ca fiind asemănătoare unor caverne lungi.
Spațiul dintre membrane se numește spațiu inter-membranar, iar compartimentul delimitat de membrana internă este numit matricea mitocondrială. Matricea conține ADN mitocondrial și ribozomi. Vom discuta pe scurt despre motivul pentru care mitocondriile (și cloroplastele) își au propriul ADN și ribozomi.
Structura multi-compartimentată a mitocondriei ne poate părea complicată. Este adevărat, dar structura de acest tip este foarte folositoare pentru respirația celulară, permițând reacțiilor să fie separate și moleculelor de concentrații diferite să fie păstrate în "camere" diferite.
Deși mitocondriile se găsesc în majoritatea celulelor umane (la fel ca și în majoritatea celulelor altor plante și animale), numărul acestora depinde de rolul celulei și de nevoile energetice ale acesteia. De exemplu, celulele musculare au, în general, nevoie de mai multă energie și au mai multe mitocondrii, în timp ce hematiile, care sunt specializate pentru transportul de oxigen, nu prezintă deloc mitocondrii.
De unde provin aceste organite?
Și mitocondria, și cloroplastul conțin propriul ADN și ribozomi. De ce ar avea nevoie aceste organite de ADN și ribozomi, când există ADN în nucleu și ribozomi în citosol?
Există dovezi concrete care indică endosimbioza ca fiind răspunsul pentru aceste întrebări.
Simbioza este o relație în care organisme aparținând a două specii separate trăiesc într-o relație strânsă de co-dependență. Endosimbioza (endo-="înăuntru") este un anumit tip de simbioză, la care un organism trăiește într-altul.
Bacteriile, mitocondriile și cloroplastele au dimensiuni asemănătoare. Și bacteriile au ADN și ribozomi, asemănători cu cei ai mitocondriilor și cloroplastelor.
Vrei să te alături conversației?
Nici o postare încă.