叶绿体和线粒体的区别
目录:
主要区别——叶绿体与线粒体
叶绿体和线粒体是细胞中发现的两种细胞器。叶绿体是一种仅存在于藻类和植物细胞中的膜结合细胞器。线粒体存在于真菌、植物和动物中，如真核细胞。这 主要区别 叶绿体和线粒体之间是它们的功能； 叶绿体在阳光的帮助下负责在称为光合作用的过程中产生糖，而线粒体是细胞的动力源，它分解糖以在称为细胞呼吸的过程中捕获能量。
这篇文章看，
1.什么是叶绿体 – 结构和功能 2.什么是线粒体 – 结构和功能 3、叶绿体和线粒体有什么区别
什么是叶绿体
叶绿体是一种在藻类和植物细胞中发现的质体。它们含有叶绿素色素以进行光合作用。叶绿体由它们自己的 DNA 组成。叶绿体的主要功能是从一氧化碳产生有机分子葡萄糖2 和 H2O 在阳光的帮助下。
结构
叶绿体被鉴定为植物中透镜状的绿色色素。它们的直径为 3-10 µm，厚度约为 1-3 µm。植物细胞每个细胞处理 10-100 个叶绿体。在藻类中可以发现不同形状的叶绿体。藻类细胞包含单个叶绿体，其形状可以是网状、杯状或带状螺旋。
图 1：植物中的叶绿体结构
可以在叶绿体中识别三个膜系统。它们是外叶绿体膜、内叶绿体膜和类囊体。
外叶绿体膜
叶绿体的外膜是半多孔的，允许小分子轻松扩散。但大蛋白质无法扩散。因此，叶绿体所需的蛋白质通过外膜中的TOC复合物从细胞质中转运出来。
内叶绿体膜
内叶绿体膜通过调节物质的通过来维持基质中的恒定环境。蛋白质通过 TOC 复合物后，通过内膜中的 TIC 复合物转运。 Stromules 是叶绿体膜进入细胞质的突起。
叶绿体基质是被叶绿体的两层膜包围的流体。类囊体、叶绿体 DNA、核糖体、淀粉颗粒和许多蛋白质漂浮在基质中。叶绿体中的核糖体是 70S，负责翻译叶绿体 DNA 编码的蛋白质。叶绿体 DNA 被称为 ctDNA 或 cpDNA。它是位于叶绿体类核中的单个环状 DNA。叶绿体 DNA 的大小约为 120-170 kb，包含 4-150 个基因和反向重复序列。叶绿体 DNA 通过双置换单元（D 环）复制。大多数叶绿体 DNA 通过内共生基因转移转移到宿主基因组中。可切割的转运肽被添加到细胞质中翻译的蛋白质的 N 端，作为叶绿体的靶向系统。
类囊体
类囊体系统由类囊体组成，类囊体是高度动态的膜状袋的集合。类囊体由叶绿素 a 组成，叶绿素是一种蓝绿色色素，负责光合作用中的光反应。除叶绿素外，植物中还存在两种光合色素：橙黄色类胡萝卜素和红色藻胆素。 Grana 是由类囊体排列在一起形成的堆栈。不同的grana通过基质类囊体相互连接。 C的叶绿体4 植物和一些藻类由自由漂浮的叶绿体组成。
功能
叶绿体存在于植物的叶子、仙人掌和茎中。由叶绿素组成的植物细胞称为绿藻。叶绿体可以根据阳光的可用性改变它们的方向。叶绿体能够通过使用 CO 产生葡萄糖2 和 H2O 在称为光合作用的过程中借助光能。光合作用通过两个步骤进行：光反应和暗反应。
光反应
光反应发生在类囊体膜中。在光反应过程中，通过分解水产生氧气。光能也被 NADP 储存在 NADPH 和 ATP 中+ 分别是还原和光磷酸化。因此，暗反应的两个能量载体是 ATP 和 NADPH。光反应的详细图解如图2所示。
图 2：光反应
暗反应
暗反应也称为卡尔文循环。它发生在叶绿体的基质中。卡尔文循环经历三个阶段：碳固定、还原和核酮糖再生。卡尔文循环的最终产物是 3-磷酸甘油醛，它可以加倍形成葡萄糖或果糖。
图 3：卡尔文循环
叶绿体还能够自己产生细胞的所有氨基酸和含氮碱基。这消除了从细胞质中导出它们的要求。叶绿体还参与植物的免疫反应，以抵御病原体。
什么是线粒体
线粒体是在所有真核细胞中发现的膜结合细胞器。细胞的化学能源ATP 是在线粒体中产生的。线粒体在细胞器内也含有自己的 DNA。
结构
线粒体是直径为 0.75 至 3 µm 的豆状结构。特定细胞中存在的线粒体数量取决于细胞类型、组织和生物体。在线粒体结构中可以鉴定出五种不同的成分。线粒体的结构如图 4 所示。
图 4：线粒体
线粒体由两层膜组成——内膜和外膜。
外线粒体膜
线粒体外膜含有大量称为孔蛋白的完整膜蛋白。转位酶是一种外膜蛋白。大蛋白质的转位酶结合 N 端信号序列允许蛋白质进入线粒体。线粒体外膜与内质网的结合形成一种称为 MAM（线粒体相关内质网膜）的结构。 MAM 允许通过钙信号在线粒体和内质网之间转运脂质。
线粒体内膜
线粒体内膜由超过 151 种不同的蛋白质类型组成，以多种方式发挥作用。它缺乏孔蛋白；内膜中的转位酶类型称为TIC复合体。膜间隙位于线粒体内外膜之间。
由两个线粒体膜包围的空间称为基质。线粒体 DNA 和含有多种酶的核糖体悬浮在基质中。线粒体DNA是一个环状分子。 DNA 的大小约为 16 kb，编码 37 个基因。线粒体在细胞器中可能含有 2-10 个 DNA 拷贝。线粒体内膜在基质中形成褶皱，称为嵴。嵴增加了内膜的表面积。
功能
线粒体以 ATP 的形式产生化学能，用于在称为呼吸的过程中的细胞功能。呼吸所涉及的反应统称为柠檬酸循环或克雷布斯循环。柠檬酸循环发生在线粒体的内膜中。它在氧气的帮助下氧化由葡萄糖在细胞质中产生的丙酮酸和 NADH。
图 5：柠檬酸循环
NADH 和 FADH2 是柠檬酸循环中产生的氧化还原能量的载体。 NADH 和 FADH2 将它们的能量转移到 O2 通过电子传递链。这个过程称为氧化磷酸化。从氧化磷酸化释放的质子被 ATP 合酶用于从 ADP 产生 ATP。电子传递链示意图如图 6 所示。产生的 ATP 使用孔蛋白穿过膜。
图 6：电子传输链
线粒体内膜的功能
线粒体的其他功能
叶绿体和线粒体的区别
细胞类型
叶绿体： 叶绿体存在于植物和藻类细胞中。
线粒体： 线粒体存在于所有需氧真核细胞中。
颜色
叶绿体： 叶绿体呈绿色。
线粒体： 线粒体通常是无色的。
形状
叶绿体： 叶绿体呈圆盘状。
线粒体： 线粒体呈豆状。
内膜
叶绿体： 内膜折叠形成基质。
线粒体： 内膜折叠形成嵴。
格拉纳
叶绿体：类囊体形成称为grana的圆盘堆叠。
线粒体： 嵴不形成grana。
隔间
叶绿体： 可以识别两个隔室：类囊体和基质。
线粒体： 可以找到两个隔室：嵴和矩阵。
颜料
叶绿体： 叶绿素和类胡萝卜素作为光合色素存在于类囊体膜中。
线粒体： 在线粒体中找不到色素。
能量转换
叶绿体： 叶绿体将太阳能储存在葡萄糖的化学键中。
线粒体： 线粒体将糖转化为化学能，即 ATP。
原材料和最终产品
叶绿体： 叶绿体使用 CO2 和 H2O 以建立葡萄糖。
线粒体： 线粒体将葡萄糖分解成二氧化碳2 和 H2哦。
氧
叶绿体： 叶绿体释放氧气。
线粒体： 线粒体消耗氧气。
流程
叶绿体： 光合作用和光呼吸作用发生在叶绿体中。
线粒体： 线粒体是电子传递链、氧化磷酸化、β 氧化和光呼吸的场所。
结论
叶绿体和线粒体都是参与能量转换的膜结合细胞器。在称为光合作用的过程中，叶绿体将光能储存在葡萄糖的化学键中。线粒体将储存在葡萄糖中的光能转化为化学能，以 ATP 的形式存在，可用于细胞过程。这个过程被称为细胞呼吸。两种细胞器都利用 CO2 和2 在他们的过程中。叶绿体和线粒体都参与细胞分化、信号传导和细胞死亡，而不是它们的主要功能。此外，它们控制细胞生长和细胞周期。两种细胞器都被认为起源于内共生。它们包含自己的 DNA。但是，叶绿体和线粒体之间的主要区别在于它们在细胞中的功能。
参考： 1. “叶绿体”。维基百科，免费百科全书，2017 年。2017 年 2 月 2 日访问 2.“线粒体”。维基百科，免费百科全书，2017 年。2017 年 2 月 2 日访问
图片提供：1. Kelvinsong 的“叶绿体结构”——通过 Commons Wikimedia 自己的作品（CC BY-SA 3.0） 2. Somepics 的“类囊体膜 3”——自己的作品（CC BY-SA 4.0），通过 Commons Wikimedia 3。“： Calvin-cycle4” 作者 Mike Jones – 自己的作品 (CC BY-SA 3.0)，来自 Commons Wikimedia 4。Kelvinsong 的“线粒体结构”；由 Sowlos 修改 – 自己的作品基于：Mitochondrion mini.svg，CC BY-SA 3.0）通过 Commons Wikimedia 5. “Citric acid cycle noi” By Narayanese (talk) – Image:Citricacidcycle_ball2.png 的修改版本。 （CC BY-SA 3.0）通过Commons Wikipedia 6.“电子传输链”由T-Fork –（公共领域）通过Commons Wikimedia
