I mitocondri e i cloroplasti sono organuli trovati negli organismi eucarioti (ad esempio organismi con un nucleo). I mitocondri e i cloroplasti fanno lo stesso lavoro - trattano l'energia per la cellula - ma lo fanno in modi completamente diversi. I mitocondri elaborano energia in un ciclo chiamato respirazione cellulare, mentre i cloroplasti raccolgono energia dalla luce in un processo chiamato fotosintesi. Nonostante le loro differenze funzionali, esiste una somiglianza nella struttura di questi due organelli, che deriva dalle loro origini evolutive in un processo noto come endosimbiosi.
Mitocondri
Lo scopo principale dei mitocondri in un l'organismo eucariotico è quello di fornire energia per il resto della cellula. I mitocondri sono dove viene prodotta la maggior parte delle molecole di adenosina trifosfato (ATP) della cellula, attraverso un processo chiamato respirazione cellulare. La produzione di ATP attraverso questo processo richiede una fonte di cibo (prodotta attraverso la fotosintesi in organismi fotoautotrofi o ingerita esternamente in eterotrofi). Le cellule variano nella quantità di mitocondri che hanno; la cellula animale media ne ha più di 1000.
Cloroplasti
I cloroplasti sono dove la fotosintesi si verifica in organismi fotoautotrofi come le piante. All'interno del cloroplasto si trova la clorofilla, che cattura la luce solare. Quindi, l'energia luminosa viene utilizzata per combinare l'acqua e l'anidride carbonica, convertendo l'energia luminosa in glucosio, che viene quindi utilizzata dai mitocondri per produrre molecole di ATP. La clorofilla nel cloroplasto è ciò che dà alle piante il loro colore verde.
Somiglianze
La somiglianza più ovvia tra mitocondri e cloroplasti è che sono coinvolti nel rifornimento della cellula perché entrambi convertono l'energia dall'esterno la cella in una forma utilizzabile dalla cella. Un'altra somiglianza è che sia i mitocondri che i cloroplasti contengono una certa quantità di DNA (sebbene la maggior parte del DNA si trovi nel nucleo della cellula). È importante sottolineare che il DNA nei mitocondri e nei cloroplasti non è lo stesso del DNA nel nucleo e il DNA nei mitocondri e nei cloroplasti è di forma circolare. Questa è anche la forma del DNA nei procarioti (organismi unicellulari senza nucleo). Il DNA nel nucleo di un eucariota è arrotolato sotto forma di cromosomi.
Endosimbiosi
La struttura del DNA simile nei mitocondri e nei cloroplasti è spiegata dalla teoria dell'endosimbiosi, che era stata originariamente proposta di Lynn Margulis nel suo lavoro del 1970 "L'origine delle cellule eucariotiche". Secondo la teoria di Margulis, la cellula eucariotica proveniva dall'unione dei procarioti simbiotici. Essenzialmente, una cellula grande e una cellula specializzata più piccola si sono unite e alla fine si sono evolute in una cellula, con le celle più piccole, protette all'interno delle celle più grandi, fornendo il vantaggio di una maggiore energia per entrambi. Quelle cellule più piccole sono i mitocondri e i cloroplasti di oggi. Questa teoria spiega perché i mitocondri e i cloroplasti hanno ancora il loro DNA indipendente: sono i resti di ciò che era un tempo i singoli organismi.
