DNA i mitokondrier och kloroplaster

Mitokondrier och kloroplaster är båda organeller som förser cellen med energi. Kloroplaster sköter fotosyntesen och finns bara hos alger och växter. Mitokondrier finns i cellerna hos alla eukaryota organismer (inklusive djur och växter).

Enligt den så kallade endosymbiontteorin härstammar kloroplaster och mitokondrier från frilevande bakterier som för miljarder år sedan togs upp av en encellig organism. Tillsammans utvecklades de till eukaryota organismer. Ett starkt bevis för att detta har skett är att organellerna har sitt eget DNA som dessutom påminner om en bakteries.

En växtcell och en djurcell
I cellkärnan finns det mesta av eukaryot organisms DNA men ett mindre antal gener finns i mitokondrier och kloroplaster. Illustration och copyright: Gunilla Elam.

Mitokondrie-DNA ärvs på mödernet

Mitokondrien är en organell som spelar en viktig roll i cellens ämnesomsättning. Den bildar adenosintrifosfat (ATP) som förser cellen med energi som sedan används till cellens många processer. Varje cell har flera mitokondrier. De celler som kräver mer energi till sina funktioner, till exempel muskelceller hos djur, kan ha tusentals mitokondrier.

I mitokondrien finns mitokondrie-DNA (mtDNA) som innehåller ett mindre antal gener. Hos människa består mtDNA av ungefär 37 gener utspritt på 16 000 baspar. mtDNA ligger förpackat i en enda ringformad struktur. De flesta gener i mtDNA kodar för tRNA, rRNA och proteiner som används till mitokondriens egna funktioner. Mitokondrierna har även egna ribosomer och kan därför tillverka många av sina proteiner.

Till skillnad från kärn-DNA som ärvs i lika delar från båda föräldrarna, så ärvs allt mtDNA från mamman. Det beror på att mitokondrierna ligger strax utanför ”huvudet” i en spermie och tas aldrig upp av äggcellen under befruktningen.

Eftersom mtDNA inte är skyddat av cellkärnans membran, och inte omfattas av ett lika sofistikerat reparationssystem, uppstår lättare skador och därmed mutationer i mtDNA.

de ringformade strukturer som utgör mitokondrie DNA
Mitokondrier innehåller DNA som ligger förpackat i en ringformad struktur. Illustration och copyright: Gunilla Elam.

Kloroplast-DNA kodar för fotosyntes-gener

Kloroplaster innehåller klorofyll vars främsta uppgift att utföra fotosyntes. Klorofyll är det ämne som färgar växtriket grönt. Under fotosyntesen omvandlar växter och alger med hjälp av solens energi koldioxid och vatten till kolhydrater och syre.

I kloroplasterna finns så kallat kloroplast-DNA som innehåller ett hundratal gener fördelade över ungefär 120 000 – 170 000 baspar. De flesta gener kodar för proteiner som ingår i kloroplastens egna funktioner.

växtceller
Växtceller med synliga kloroplaster (gröna bubblor).

Uppdaterad 2025-08-28