Estas estructuras son los CLOROPLASTOS (en células vegetales) y las MITOCONDRIAS tanto en células animales como en células vegetales.
Cloroplastos y mitocondrias son parecidos en muchos aspectos. Ambos generalmente son alargados, de 1 a 5 micras o micrómetros de longitud y están rodeados por una doble membrana. Ambos tienen enzimas que sintetizan ATP, aunque los sistemas sean utilizados de diferente manera.
Finalmente los dos tienen muchas características, incluido su propio ADN, remanente de su probable evolución de los organismos de vida libre.
Sin embargo, también hay muchas diferencias que corresponden a la gran cantidad de funciones que desarrollan en las células.
Los cloroplastos captan la energía de la luz solar durante la fotosíntesis y la almacenan en un carbohidrato, mientras que las mitocondrias convierten la energía de la luz en ATP para su uso en la célula (respiración celular).
Los cloroplastos sólo se encuentran en los vegetales y en algunos protistas, en especial las algas unicelulares. Los cloroplastos están rodeados por dos membranas; la interna contiene un material semifluido llamado estroma, dentro del cual están las pilas interconectadas de sacos membranosos vacíos. Los sacos individuales reciben el nombre de tilacoides, y a una pila de sacos se la denomina grana.
Las membranas tilacoides contienen un pigmento verde, la clorofila (que da a la planta su color verde), así como otras moléculas pigmentadas. Durante la fotosíntesis, la clorofila capta la energía de la luz solar y la transfiere a otras moléculas de las membranas tilacoides, las cuales a su vez transfieren la energía al ATP y a otras moléculas portadoras de energía las cuales se difunden dentro del estroma, en el que su energía es utilizada para la síntesis de glucosa a partir de bióxido de carbono y agua.
Las mitocondrias producen ATP mediante la utilización de la energía almacenada en las moléculas alimenticias.
Las mitocondrias reciben el nombre de “centrales eléctricas de las células”, ya que liberan energía a partir de una molécula alimenticia. El desdoblamiento se inicia en el citosol, pero éste carece de las enzimas necesarias para utilizar el oxígeno y desdoblar los alimentos. Este metabolismo anaeróbico (sin oxígeno) no convierte mucha de la energía de los alimentos a ATP.
Las mitocondrias son los únicos sitios dentro de una célula, en los que el oxígeno puede utilizarse en el desdoblamiento de los alimentos. Las reacciones del metabolismo aeróbico son mucho más eficaces en la generación de energía que las reacciones anaeróbicas; se genera de 18 a 19 veces más ATP por medio del metabolismo aeróbico, en las mitocondrias, que mediante el metabolismo anaeróbico en el citosol.
Las mitocondrias son sacos tubulares, ovalados o redondos que tienen un par de membranas; la externa es lisa y la interna se dobla y forma pliegues profundos, llamados crestas. Como resultado, las membranas mitocondriales incluyen dos espacios llenos de líquido, el compartimiento intermembranoso entre la membrana externa e interna y la matriz o compartimiento interno, por dentro de la membrana interna.
Algunas de las reacciones del metabolismo alimenticio ocurren en la matriz líquida contenida dentro de la membrana interna, mientras que el resto se efectúa por una serie de enzimas adheridas a las membranas de las crestas.
Plástidos y vacuolas.
Además del núcleo y las mitocondrias, las células de los vegetales tienen otros organelos con membranas externas dobles: los plástidos (el más importante es el cloroplasto). Otros tipos de plástidos se utilizan para almacenar varios tipos de moléculas, incluidos los pigmentos que les dan a las frutas maduras su color amarillo, anaranjado o rojo.
De especial importancia, son los plástidos que almacenan productos fotosintéticos durante el verano para utilizarse en el invierno y la primavera siguientes. Las plantas por lo general convierten los azúcares elaborados durante la fotosíntesis en almidón y lo almacenan en los plástidos. Por ejemplo, las papas son masas de células llenas de plástidos que contienen almidón.
Las vacuolas realizan muchas funciones, incluidas las de soporte y eliminación de alimentos y desechos; están rodeadas por una membrana única. Las células eucarióticas contienen varios tipos de vacuolas, tanto temporales como permanentes, que realizan una gran variedad de funciones.
La vacuola central de muchas células vegetales da soporte a la célula y también sirve como sitio de almacenamiento para desechos metabólicos.
Otras vacuolas almacenan alimentos o ayudan a la célula a eliminar el exceso de agua que se difunde a su interior.
