Contenu
- Cellules: procaryotes contre eucaryotes
- Organites de traitement de l'énergie: mitochondries et chloroplastes
- Structure et fonction des chloroplastes
- Structure et fonction des mitochondries
Selon où vous en êtes dans votre propre formation en sciences de la vie, vous savez peut-être déjà que les cellules sont les composants structurels et fonctionnels de base de la vie. Vous pouvez également savoir que dans des organismes plus complexes tels que vous-même et d'autres animaux, les cellules sont hautement spécialisées et contiennent une variété d'inclusions physiques qui remplissent des fonctions métaboliques et autres spécifiques pour maintenir les conditions au sein de la cellule propices à la vie.
Certains composants des cellules d'organismes "avancés" appelés organites ont la capacité d'agir comme de minuscules machines et sont responsables de l'extraction de l'énergie des liaisons chimiques du glucose, la source ultime de nourriture dans toutes les cellules vivantes. Vous êtes-vous déjà demandé quels organites aident à fournir de l'énergie aux cellules ou quel organite est le plus directement impliqué dans les transformations énergétiques au sein des cellules? Si oui, rencontrez le mitochondries et le chloroplaste, principales réalisations évolutives des organismes eucaryotes.
Cellules: procaryotes contre eucaryotes
Organismes dans le domaine Procaryota, qui comprend les bactéries et les Archaea (anciennement appelées "archaebacteria"), sont presque entièrement monocellulaires et, à quelques exceptions près, doivent tirer toute leur énergie de glycolyse, un processus qui se produit dans le cytoplasme cellulaire. Les nombreux organismes multicellulaires de la Eucaryota domaine, cependant, ont des cellules avec des inclusions appelées organites qui effectuent un certain nombre de fonctions métaboliques et autres consacrées à la vie quotidienne.
Toutes les cellules ont ADN (matériel génétique), un membrane cellulaire, cytoplasme (le "goo" constituant la majeure partie de la substance cellulaire) et les ribosomes, qui font des protéines. Les procaryotes ont généralement un peu plus que cela, alors que les cellules eucaryotes (plans, animaux et champignons) sont celles qui se vantent d'organelles. Parmi ceux-ci figurent les chloroplastes et les mitochondries, qui participent à la satisfaction des besoins énergétiques de leurs cellules mères.
Organites de traitement de l'énergie: mitochondries et chloroplastes
Si vous avez des connaissances en microbiologie et si vous recevez une photomicrographie d’une cellule végétale ou d’une cellule animale, il n’est pas difficile de deviner avec certitude quels organites interviennent dans la conversion de l’énergie. Les chloroplastes et les mitochondries sont des structures d'aspect occupé, avec une grande surface totale de la membrane résultant d'un pliage méticuleux et une apparence globale "occupée". En d'autres termes, il est évident que ces organites font beaucoup plus que stocker des matériaux cellulaires bruts.
On pense que ces deux organites partagent la même histoire évolutive fascinante, comme en témoigne le fait que ils ont leur propre ADN, séparé de celui du noyau cellulaire. On pense que les mitochondries et les chloroplastes étaient à l’origine des bactéries autonomes avant d’être englouties, mais non détruites, par de plus grands procaryotes (les théorie de l'endosymbiote). Lorsque ces bactéries "mangées" se sont avérées remplir des fonctions métaboliques vitales pour les organismes plus grands et, inversement, pour tout un domaine d’organismes, Eucaryota, est né.
Structure et fonction des chloroplastes
Les eucaryotes participent tous à la respiration cellulaire, qui comprend la glycolyse et les trois étapes fondamentales de la respiration aérobie: la réaction en pont, le cycle de Krebs et les réactions de la chaîne de transport d'électrons.Cependant, les plantes ne peuvent pas obtenir de glucose directement de l'environnement pour alimenter la glycolyse, car elles ne peuvent pas "manger"; Au lieu de cela, ils produisent du glucose, un sucre à six carbones, à partir de dioxyde de carbone, un composé à deux carbones, dans des organites appelées chloroplastes.
Les chloroplastes sont les endroits où le pigment chlorophylle (qui donne aux plantes leur aspect vert) est stocké dans de minuscules sacs appelés thylakoïdes. Dans le processus en deux étapes de photosynthèse, les plantes utilisent l’énergie lumineuse pour générer de l’ATP et du NADPH, qui sont des molécules porteuses d’énergie, puis se servent de cette énergie pour générer du glucose, qui est ensuite disponible pour le reste de la cellule ainsi que pour être stocké sous forme de substances que les animaux peut éventuellement manger.
Structure et fonction des mitochondries
À la fin, le traitement de l’énergie dans les usines est fondamentalement identique à celui des animaux et de la plupart des champignons: l’objectif ultime est de décomposer le glucose en molécules plus petites et d’extraire de l’ATP. Les mitochondries agissent en tant que "centrales" des cellules, car elles sont les sites de la respiration aérobie.
Dans les mitochondries "en forme de football" oblongues, le pyruvate, principal produit de la glycolyse, est transformé en acétyl-CoA, introduit à l'intérieur de l'organite pour le cycle de Krebs, puis transféré vers la membrane mitochondriale pour la chaîne de transport d'électrons. Au total, ces réactions ajoutent de 34 à 36 ATP aux deux ATP générés à partir d'une seule molécule de glucose dans la glycolyse seule.