Différence entre le chloroplaste et les mitochondries

Différence principale - Chloroplaste vs Mitochondrie

Le chloroplaste et les mitochondries sont deux organites présentes dans la cellule. Le chloroplaste est un organite membranaire présent uniquement dans les algues et les cellules végétales. Les mitochondries se trouvent dans les champignons, les plantes et les animaux, comme les cellules eucaryotes. le différence principale entre les chloroplastes et les mitochondries sont leurs fonctions; Les chloroplastes sont responsables de la production de sucres à l'aide de la lumière du soleil dans un processus appelé photosynthèse, tandis que les mitochondries sont les centrales de la cellule qui décomposent le sucre afin de capter de l'énergie dans un processus appelé respiration cellulaire..

Cet article se penche sur,

1. Qu'est-ce que le chloroplaste?
      - La structure et la fonction
2. Qu'est-ce que la mitochondrie?
      - La structure et la fonction
3. Quelle est la différence entre le chloroplaste et la mitochondrie

Qu'est-ce que le chloroplaste?

Les chloroplastes sont un type de plastides trouvés dans les cellules d'algues et de plantes. Ils contiennent des pigments de chlorophylle afin de réaliser la photosynthèse. Chloroplast est constitué de leur propre ADN. La fonction principale du chloroplaste est la production de molécules organiques, du glucose à partir de CO₂ et H₂O à l'aide de la lumière du soleil.

Structure

Les chloroplastes sont identifiés comme étant des pigments de couleur verte en forme de lentille chez les plantes. Ils ont un diamètre de 3 à 10 µm et une épaisseur d'environ 1 à 3 µm. Les cellules végétales traitent 10 à 100 chloroplastes par cellule. On peut trouver différentes formes de chloroplaste dans les algues. La cellule d'algues contient un seul chloroplaste qui peut être un filet, une coupe ou une spirale en forme de ruban. 

Figure 1: Structure du chloroplaste chez les plantes

Trois systèmes membranaires peuvent être identifiés dans un chloroplaste. Il s’agit de la membrane chloroplastique externe, de la membrane chloroplastique interne et des thylacoïdes..

Membrane de chloroplaste externe

La membrane externe du chloroplaste est semi-poreuse, ce qui permet aux petites molécules de diffuser facilement. Mais les grandes protéines sont incapables de diffuser. Par conséquent, les protéines nécessaires au chloroplaste sont transportées du cytoplasme par le complexe COT dans la membrane externe..

Membrane interne de chloroplaste

La membrane interne du chloroplaste maintient un environnement constant dans le stroma en régulant le passage des substances. Une fois que les protéines ont traversé le complexe COT, elles sont transportées par le complexe TIC dans la membrane interne. Les stromules sont les saillies des membranes chloroplastiques dans le cytoplasme.

Le stroma chloroplaste est le fluide entouré de deux membranes du chloroplaste. Les thylakoïdes, l'ADN des chloroplastes, les ribosomes, les granules d'amidon et de nombreuses protéines flottent dans le stroma. Les ribosomes dans les chloroplastes sont 70S et sont responsables de la traduction des protéines codées par l'ADN du chloroplaste. L'ADN de chloroplaste est appelé ADNc ou ADNcp. C'est un seul ADN circulaire situé dans le nucléoïde du chloroplaste. La taille de l'ADN du chloroplaste est d'environ 120 à 170 kb, contenant 4 à 150 gènes et des répétitions inversées. L'ADN de chloroplaste est répliqué par le biais de l'unité à double déplacement (boucle D). La plupart des ADN des chloroplastes sont transférés dans le génome de l'hôte par transfert de gènes endosymbiotiques. Un peptide de transit clivable est ajouté à l'extrémité N-terminale aux protéines traduites dans le cytoplasme en tant que système de ciblage pour le chloroplaste..  

Thylakoïdes

Le système thylakoïde est composé de thylakoïdes, une collection de sacs membraneux hautement dynamiques. Les thylakoïdes sont constitués de chlorophylle une, un pigment bleu-vert qui est responsable de la réaction de la lumière dans la photosynthèse. Outre les chlorophylles, deux types de pigments photosynthétiques peuvent être présents dans les plantes: les caroténoïdes de couleur jaune-orange et les phycobilines de couleur rouge. Grana sont les piles formées par la disposition des thylakoïdes. Différents grana sont interconnectés par les thylakoïdes stromaux. Chloroplastes de C₄ les plantes et certaines algues se composent de chloroplastes en suspension libre.

Une fonction

Les chloroplastes peuvent être trouvés dans les feuilles, les cactus et les tiges de plantes. Une cellule végétale constituée de chlorophylle est appelée chlorenchyme. Les chloroplastes peuvent changer d'orientation selon la disponibilité de la lumière du soleil. Les chloroplastes sont capables de produire du glucose en utilisant du CO₂ et H₂O à l'aide de l'énergie lumineuse dans un processus appelé photosynthèse. La photosynthèse se déroule en deux étapes: la réaction à la lumière et la réaction à l'obscurité.

Réaction légère

La réaction légère se produit dans la membrane thylakoïde. Pendant la réaction légère, l'oxygène est produit par la séparation de l'eau. L'énergie lumineuse est également stockée dans le NADPH et l'ATP par le NADP⁺ réduction et photophosphorylation, respectivement. Ainsi, les deux vecteurs énergétiques de la réaction sombre sont l’ATP et le NADPH. Un diagramme détaillé de la réaction de la lumière est présenté dans Figure 2.

Figure 2: réaction légère

Réaction sombre

La réaction sombre s'appelle également le cycle de Calvin. Il se produit dans le stroma de chloroplaste. Le cycle de Calvin se déroule en trois phases: fixation du carbone, réduction et régénération de la ribulose. Le produit final du cycle de Calvin est le glycéraldéhyde-3-phosphate, qui peut être doublé pour former du glucose ou du fructose..

Figure 3: Cycle de Calvin

 Les chloroplastes sont également capables de produire tous les acides aminés et bases azotées de la cellule. Ceci élimine la nécessité de les exporter du cytosol. Les chloroplastes participent également à la réponse immunitaire de la plante pour la défense contre les agents pathogènes.

Que sont les mitochondries

Une mitochondrie est un organite membranaire présent dans toutes les cellules eucaryotes. La source d'énergie chimique de la cellule, l'ATP, est générée dans les mitochondries. Les mitochondries contiennent également leur propre ADN à l'intérieur de l'organite.

Structure

Une mitochondrie est une structure en forme de haricot de 0,75 à 3 µm de diamètre. Le nombre de mitochondries présentes dans une cellule particulière dépend du type de cellule, du tissu et de l'organisme. Cinq composants distincts peuvent être identifiés dans la structure mitochondriale. La structure d'une mitochondrie est illustrée à la figure 4..

Figure 4: Mitochondrie

Une mitochondrie est constituée de deux membranes: la membrane interne et la membrane externe..

Membrane mitochondriale externe

La membrane mitochondriale externe contient un grand nombre de protéines membranaires intégrales appelées porines. La translocase est une protéine de la membrane externe. La séquence signal N-terminale liée à la translocase de grosses protéines permet à la protéine d'entrer dans les mitochondries. L'association de la membrane externe des mitochondries avec le réticulum endoplasmique forme une structure appelée MAM (membrane ER associée aux mitochondries). MAM permet le transport des lipides entre les mitochondries et le RE par le biais de la signalisation calcique.

Membrane mitochondriale interne

La membrane mitochondriale interne est composée de plus de 151 types de protéines différents, fonctionnant de nombreuses manières. Il manque des porines; le type de translocase dans la membrane interne est appelé complexe TIC. L'espace intermembranaire est situé entre les membranes mitochondriales interne et externe.

L'espace délimité par les deux membranes mitochondriales s'appelle la matrice. L'ADN mitochondrial et les ribosomes contenant de nombreuses enzymes sont en suspension dans la matrice. L'ADN mitochondrial est une molécule circulaire. La taille de l'ADN est d'environ 16 kb, codant pour 37 gènes. Les mitochondries peuvent contenir 2 à 10 copies de son ADN dans l'organelle. La membrane mitochondriale interne forme des plis dans la matrice, appelés crêtes. Cristae augmente la surface de la membrane interne.

Une fonction

Les mitochondries produisent de l’énergie chimique sous forme d’ATP pour les fonctions cellulaires du processus appelé respiration. Les réactions impliquées dans la respiration sont collectivement appelées cycle de l'acide citrique ou cycle de Krebs. Le cycle de l'acide citrique se produit dans la membrane interne des mitochondries. Il oxyde le pyruvate et le NADH produits dans le cytosol à partir de glucose à l'aide d'oxygène.

Figure 5: cycle de l'acide citrique

NADH et FADH₂ sont les vecteurs de l'énergie redox générée dans le cycle de l'acide citrique. NADH et FADH₂ transférer leur énergie à O₂ en passant par la chaîne de transport d'électrons. Ce processus s'appelle la phosphorylation oxydative. L'ATP synthase utilise les protons libérés par la phosphorylation oxydative pour produire de l'ATP à partir de l'ADP. Un diagramme de la chaîne de transport d'électrons est présenté dans figure 6. Les ATP produits traversent la membrane en utilisant des porines. 

Figure 6: Chaîne de transport d'électrons

Fonctions de la membrane interne mitochondriale

• Effectuer la phosphorylation oxydative
• Synthèse d'ATP
• Tenir des protéines de transport pour réguler le passage des substances
• Holding TIC complexe à transporter
• Impliquant dans la fission et la fusion mitochondriales

Autres fonctions de la mitochondrie

• Régulation du métabolisme dans la cellule
• Synthèse de stéroïdes
• Stockage du calcium pour la transduction du signal dans la cellule
• Régulation du potentiel membranaire
• Espèces réactives de l'oxygène utilisées dans la signalisation
• La synthèse de porphyrine dans la voie de synthèse de l'hème
• Signalisation hormonale
• Régulation de l'apoptose

Différence entre le chloroplaste et les mitochondries

Type de cellule

Chloroplaste: Les chloroplastes se trouvent dans les cellules de plantes et d'algues.

Mitochondries: Les mitochondries sont présentes dans toutes les cellules eucaryotes aérobies.

Couleur

Chloroplaste: Les chloroplastes sont de couleur verte.

Mitochondries: Les mitochondries sont généralement incolores.

Forme

Chloroplaste: Les chloroplastes sont en forme de disque.

Mitochondries: Les mitochondries sont en forme de haricot.

Membrane interne

Chloroplaste: Les plis dans la membrane interne forment des stromules.

Mitochondries: Pliages dans la crête de la membrane interne.

Grana

Chloroplaste: Les thylakoïdes forment des piles de disques qui s'appellent grana.

Mitochondries: Cristae ne forme pas de grana.

Compartiments

Chloroplaste: Deux compartiments peuvent être identifiés: thylacoïdes et stroma.

Mitochondries: Deux compartiments peuvent être trouvés: les sommets et la matrice.

Les pigments

Chloroplaste: La chlorophylle et les caroténoïdes sont présents en tant que pigments photosynthétiques dans la membrane thylakoïde.

Mitochondries: Aucun pigment ne peut être trouvé dans les mitochondries.

Conversion de l'énergie

Chloroplaste: Chloroplast stocke l'énergie solaire dans les liaisons chimiques du glucose.

Mitochondries: Les mitochondries convertissent le sucre en énergie chimique qui est l'ATP.

Matières premières et produits finis

Chloroplaste: Les chloroplastes utilisent du CO₂ et H₂O afin de construire du glucose.

Mitochondries: Les mitochondries décomposent le glucose en CO₂ et H₂O.

Oxygène

Chloroplaste: Les chloroplastes libèrent de l'oxygène.

Mitochondries: Les mitochondries consomment de l'oxygène.

Les processus

Chloroplaste: La photosynthèse et la photorespiration se produisent dans le chloroplaste.

Mitochondries: Les mitochondries sont un site de chaîne de transport d'électrons, de phosphorylation oxydative, de bêta oxydation et de photorespiration.

Conclusion

Les chloroplastes et les mitochondries sont tous deux des organites liées à la membrane qui interviennent dans la conversion de l'énergie. Chloroplast stocke l'énergie lumineuse dans les liaisons chimiques du glucose dans le processus appelé photosynthèse. Les mitochondries convertissent l'énergie lumineuse stockée dans le glucose en énergie chimique, sous forme d'ATP, qui peut être utilisée dans les processus cellulaires. Ce processus est appelé respiration cellulaire. Les deux organites utilisent du CO₂ et O₂ dans leurs processus. Les chloroplastes et les mitochondries impliquent une différenciation cellulaire, une signalisation et une mort cellulaire autres que leur fonction principale. En outre, ils contrôlent la croissance cellulaire et le cycle cellulaire. Les deux organites sont considérés comme originaires de l'endosymbiose. Ils contiennent leur propre ADN. Mais la principale différence entre les chloroplastes et les mitochondries réside dans leur fonction dans la cellule..

Référence:
1. «chloroplaste». Wikipedia, l'encyclopédie gratuite en 2017. Consulté le 02 Fév 2017
2. «mitochondrie». Wikipedia, l'encyclopédie gratuite en 2017. Consulté le 02 Fév 2017

Courtoisie d'image:
1. “Structure du chloroplaste” Par Kelvinsong - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Thylakoid membrane 3" de Somepics - Travail personnel (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
3. “: Calvin-cycle4" de Mike Jones - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
4. “Structure de la mitochondrie” par Kelvinsong; modifié par Sowlos - Travail personnel basé sur: Mitochondrion mini.svg, CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
5. «Cycle d’acide citrique» Par Narayanese (discussion) - Version modifiée de Image: Citricacidcycle_ball2.png. (CC BY-SA 3.0) via Wikipedia commun
6. “Chaîne de transport d'électrons” par T-Fork - (Domaine public) via Commons Wikimedia