Principal diferença - cloroplasto vs mitocôndria

O cloroplasto e as mitocôndrias são duas organelas encontradas na célula. O cloroplasto é uma organela ligada à membrana encontrada apenas em algas e células vegetais. As mitocôndrias são encontradas em fungos, plantas e animais como células eucarióticas. o principal diferença entre o cloroplasto e as mitocôndrias estão suas funções; os cloroplastos são responsáveis ​​pela produção de açúcares com o auxílio da luz solar em um processo denominado fotossíntese, enquanto as mitocôndrias são as usinas de força da célula que quebram o açúcar para capturar energia em um processo denominado respiração celular.

Este artigo analisa,

1. O que é cloroplasto - Estrutura e função 2. O que é mitocôndria - Estrutura e função 3. Qual é a diferença entre cloroplasto e mitocôndria

O que é cloroplasto

Os cloroplastos são um tipo de plastídios encontrados em células de algas e plantas. Eles contêm pigmentos de clorofila para realizar a fotossíntese. O cloroplasto consiste em seu próprio DNA. A principal função do cloroplasto é a produção de moléculas orgânicas, glicose do CO₂ e H₂O com a ajuda da luz solar.

Estrutura

Os cloroplastos são identificados como pigmentos de cor verde em forma de lente nas plantas. Eles têm 3-10 µm de diâmetro e sua espessura é de cerca de 1-3 µm. As células vegetais processam 10-100 cloroplasto por célula. Diferentes formas de cloroplasto podem ser encontradas nas algas. A célula de algas contém um único cloroplasto que pode ser uma rede, copo ou espiral em forma de fita.

Figura 1: Estrutura do cloroplasto em plantas

Três sistemas de membrana podem ser identificados em um cloroplasto. Eles são membrana cloroplástica externa, membrana cloroplástica interna e tilacóides.

Membrana Externa de Cloroplasto

A membrana externa do cloroplasto é semiporosa, permitindo que pequenas moléculas se difundam facilmente. Mas as proteínas grandes não conseguem se difundir. Portanto, as proteínas requeridas pelo cloroplasto são transportadas do citoplasma pelo complexo TOC na membrana externa.

Membrana de cloroplasto interna

A membrana interna do cloroplasto mantém um ambiente constante no estroma, regulando a passagem de substâncias. Depois que as proteínas são passadas pelo complexo TOC, elas são transportadas através do complexo TIC na membrana interna. Estrômulos são as saliências das membranas do cloroplasto no citoplasma.

O estroma do cloroplasto é o fluido circundado por duas membranas do cloroplasto. Os tilacóides, o DNA do cloroplasto, os ribossomos, os grânulos de amido e muitas proteínas flutuam no estroma. Os ribossomos nos cloroplastos são 70S e responsáveis ​​pela tradução das proteínas codificadas pelo DNA do cloroplasto. O DNA do cloroplasto é referido como ctDNA ou cpDNA. É um único DNA circular localizado no nucleóide do cloroplasto. O tamanho do DNA do cloroplasto é de cerca de 120-170 kb, contendo 4-150 genes e repetições invertidas. O DNA do cloroplasto é replicado por meio da unidade de duplo deslocamento (D-loop). A maior parte do DNA do cloroplasto é transferido para o genoma do hospedeiro por transferência de genes endossimbióticos. Um peptídeo de trânsito clivável é adicionado ao N-terminal às proteínas traduzidas no citoplasma como um sistema de direcionamento para o cloroplasto.

Tilacóides

O sistema tilacóide é composto por tilacóides, que são uma coleção de sacos membranosos altamente dinâmicos. Os tilacóides consistem em clorofila a, um pigmento verde-azulado responsável pela reação da luz na fotossíntese. Além das clorofilas, dois tipos de pigmentos fotossintéticos podem estar presentes nas plantas: carotenóides de cor amarelo-laranja e ficobilinas de cor vermelha. Grana são as pilhas formadas pelo arranjo dos tilacóides juntos. Grana diferentes são interconectados pelos tilacóides do estroma. Cloroplastos de C₄ as plantas e algumas algas consistem em cloroplastos que flutuam livremente.

Função

Os cloroplastos podem ser encontrados nas folhas, cactos e caules das plantas. Uma célula vegetal que consiste em clorofila é chamada de clorênquima. Os cloroplastos podem mudar sua orientação dependendo da disponibilidade de luz solar. Os cloroplastos são capazes de produzir glicose, usando CO₂ e H₂O com o auxílio da energia luminosa em um processo denominado fotossíntese. A fotossíntese ocorre em duas etapas: a reação da luz e a reação do escuro.

Reação de luz

A reação da luz ocorre na membrana tilacóide. Durante a reação da luz, o oxigênio é produzido pela divisão da água. A energia da luz também é armazenada em NADPH e ATP por NADP⁺ redução e fotofosforilação, respectivamente. Assim, os dois portadores de energia para a reação no escuro são ATP e NADPH. Um diagrama detalhado da reação da luz é mostrado na figura 2.

Figura 2: Reação à luz

Reação Sombria

A reação escura também é chamada de ciclo de Calvin. Ocorre no estroma do cloroplasto. O ciclo de Calvin passa por três fases: fixação de carbono, redução e regeneração de ribulose. O produto final do ciclo de Calvin é o gliceraldeído-3-fosfato, que pode ser duplicado para formar glicose ou frutose.

Figura 3: Ciclo de Calvin

Os cloroplastos também são capazes de produzir sozinhos todos os aminoácidos e bases nitrogenadas da célula. Isso elimina a necessidade de exportá-los do citosol. Os cloroplastos também participam da resposta imunológica da planta para a defesa contra patógenos.

O que são mitocôndrias

A mitocôndria é uma organela ligada à membrana encontrada em todas as células eucarióticas. A fonte de energia química da célula, que é o ATP, é gerada na mitocôndria. As mitocôndrias também contêm seu próprio DNA dentro da organela.

Estrutura

Uma mitocôndria é uma estrutura semelhante a um feijão com 0,75 a 3 µm de diâmetro. O número de mitocôndrias presentes em uma determinada célula depende do tipo de célula, tecido e organismo. Cinco componentes distintos podem ser identificados na estrutura mitocondrial. A estrutura de uma mitocôndria é mostrada na figura 4.

Figura 4: Mitocôndria

Uma mitocôndria consiste em duas membranas - a interna e a externa.

Membrana Mitocondrial Externa

A membrana mitocondrial externa contém um grande número de proteínas integrais de membrana chamadas porinas. A translocase é uma proteína da membrana externa. A sequência de sinal N-terminal ligada à translocase de proteínas grandes permite que a proteína entre na mitocôndria. A associação da membrana externa mitocondrial com o retículo endoplasmático forma uma estrutura chamada MAM (membrana ER associada à mitocôndria). O MAM permite o transporte de lipídios entre as mitocôndrias e o ER por meio da sinalização de cálcio.

Membrana Mitocondrial Interna

A membrana mitocondrial interna consiste em mais de 151 tipos diferentes de proteínas, funcionando de várias maneiras. Falta porinas; o tipo de translocase na membrana interna é chamado de complexo TIC. O espaço intermembranar está situado entre as membranas mitocondrial interna e externa.

O espaço delimitado pelas duas membranas mitocondriais é chamado de matriz. O DNA mitocondrial e os ribossomos com numerosas enzimas estão suspensos na matriz. O DNA mitocondrial é uma molécula circular. O tamanho do DNA é de cerca de 16 kb, codificando 37 genes. A mitocôndria pode conter de 2 a 10 cópias de seu DNA na organela. A membrana mitocondrial interna forma dobras na matriz, que são chamadas de cristas. As cristas aumentam a área de superfície da membrana interna.

Função

As mitocôndrias produzem energia química na forma de ATP para usar em funções celulares no processo denominado respiração. As reações envolvidas na respiração são chamadas coletivamente de ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs. O ciclo do ácido cítrico ocorre na membrana interna da mitocôndria. Oxida o piruvato e o NADH produzidos no citosol a partir da glicose com o auxílio do oxigênio.

Figura 5: Ciclo do ácido cítrico

NADH e FADH₂ são os portadores da energia redox gerada no ciclo do ácido cítrico. NADH e FADH₂ transferir sua energia para O₂ passando pela cadeia de transporte de elétrons. Este processo é denominado fosforilação oxidativa. Os prótons liberados da fosforilação oxidativa são usados ​​pela ATP sintase para produzir ATP a partir do ADP. Um diagrama da cadeia de transporte de elétrons é mostrado na figura 6. Os ATPs produzidos passam pela membrana usando porinas.

Figura 6: Cadeia de transporte de elétrons

Funções da membrana interna mitocondrial

Outras funções da mitocôndria

Diferença entre cloroplasto e mitocôndria

Tipo de Célula

Cloroplasto: Os cloroplastos são encontrados em células vegetais e de algas.

Mitocôndria: As mitocôndrias são encontradas em todas as células eucarióticas aeróbias.

Cor

Cloroplasto: Os cloroplastos são de cor verde.

Mitocôndria: As mitocôndrias são geralmente incolores.

Forma

Cloroplasto: Os cloroplastos têm a forma de disco.

Mitocôndria: As mitocôndrias têm a forma de feijão.

Membrana Interna

Cloroplasto: As dobras na membrana interna formam estrômulos.

Mitocôndria: As dobras na membrana interna formam cristas.

Grana

Cloroplasto: Thylakoids formam pilhas de discos que são chamados de grana.

Mitocôndria: Cristas não formam grana.

Compartimentos

Cloroplasto: Dois compartimentos podem ser identificados: tilacóides e estroma.

Mitocôndria: Podem ser encontrados dois compartimentos: as cristas e a matriz.

Pigmentos

Cloroplasto: A clorofila e os carotenóides estão presentes como pigmentos fotossintéticos na membrana tilacóide.

Mitocôndria: Nenhum pigmento pode ser encontrado nas mitocôndrias.

Conversão de energia

Cloroplasto: O cloroplasto armazena energia solar nas ligações químicas da glicose.

Mitocôndria: As mitocôndrias convertem o açúcar em energia química que é o ATP.

Matérias-primas e produtos finais

Cloroplasto: Os cloroplastos usam CO₂ e H₂O para aumentar a glicose.

Mitocôndria: As mitocôndrias quebram a glicose em CO₂ e H₂O.

Oxigênio

Cloroplasto: Os cloroplastos liberam oxigênio.

Mitocôndria: As mitocôndrias consomem oxigênio.

Processos

Cloroplasto: A fotossíntese e a fotorrespiração ocorrem no cloroplasto.

Mitocôndria: As mitocôndrias são um local de cadeia de transporte de elétrons, fosforilação oxidativa, oxidação beta e fotorrespiração.

Conclusão

Os cloroplastos e as mitocôndrias são organelas ligadas à membrana que estão envolvidas na conversão de energia. O cloroplasto armazena energia luminosa nas ligações químicas da glicose no processo denominado fotossíntese. As mitocôndrias convertem a energia luminosa armazenada na glicose em energia química, na forma de ATP, que pode ser utilizada nos processos celulares. Este processo é conhecido como respiração celular. Ambas as organelas utilizam CO₂ e O₂ em seus processos. Tanto os cloroplastos quanto as mitocôndrias envolvem na diferenciação celular, sinalização e morte celular além de sua função principal. Além disso, eles controlam o crescimento celular e o ciclo celular. Ambas as organelas são consideradas originadas por endossimbiose. Eles contêm seu próprio DNA. Mas, a principal diferença entre cloroplastos e mitocôndrias está na função delas na célula.

Referência: 1. “Cloroplasto”. Wikipedia, a enciclopédia livre, 2017. Acessado em 02 de fevereiro de 2017 2. “Mitochondrion”. Wikipedia, a enciclopédia livre, 2017. Acessado em 02 de fevereiro de 2017

Cortesia de imagem: 1. “Chloroplast structure” Por Kelvinsong - Própria obra (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 2. “Thylakoid membrana 3” Por Somepics - Própria obra (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia 3. “: Calvin-cycle4 ”Por Mike Jones - Trabalho próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 4.“ Estrutura da mitocôndria ”Por Kelvinsong; modificado por Sowlos - Trabalho próprio baseado em: Mitochondrion mini.svg, CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 5. “Ciclo do ácido cítrico noi” Por Narayanese () - Versão modificada de Imagem: Citricacidcycle_ball2.png. (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikipedia 6. “Cadeia de transporte de elétrons” Por T-Fork - (Domínio Público) via Commons Wikimedia