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Cloroplastos

Cloroplastos

Los plastos o plastídios es un grupo de orgánulos específicos de las células vegetales, que tienen características similares a las mitocondrias como: membrana doble, ADN propio y origen endosimbionte.

Los plastidios se desarrollan a partir de proplastos, que son pequeños orgánulos presentes en los meristemos de plantas de células inmaduras y se desarrollan de acuerdo con las necesidades de la célula, dando lugar a diferentes tipos de plástidos: los cromoplastos (con pigmentos) los leucoplastos (sin pigmento), los etioplastos (que se desarrollan en ausencia de luz), los amiloplastos (que se acumulan almidón como sustancia de reserva), los proteoplastos (que almacenan proteína) y los oleoplastos (acumulan lípidos).

Los cloroplastos son un tipo de cromoplastos que contienen pigmento llamado clorofila, que son capaces de absorber la energía electromagnética de la luz solar y convertirla en energía química mediante un proceso llamado fotosíntesis.

Las células vegetales y algas verdes tienen un gran número de cloroplastos, de forma esférica u ovoide, que varían en tamaño dependiendo del tipo de célula y que son mucho más grandes que las mitocondrias.

Origen evolutivo de los cloroplastos

Se cree que los cloroplastos tienen su origen en procariotas fotosintéticos (algas verde azules), que se encajan en las células primitivas eucariotas aeróbicas por endosimbiosis. La simbiosis se habría producido hace millones de años dando origen a las algas rojas, luego algas verdes y marrones y vegetales superiores.

Durante el proceso evolutivo, las bacterias precursoras de los cloroplastos transfirieron parte de su material genético para el ADN de la célula huésped, así pasaron a depender del genoma de la célula huésped para la producción de muchas de sus proteínas.

Esto es similar al origen de las mitocondrias, pero hay diferencias en el tamaño de los orgánulos, dado que el cloroplasto es mucho más grande que la mitocondria, la fuente de energía es diferente y el cloroplasto utiliza energía de la luz, mientras que la mitocondria utiliza energía química.

Composición química de los cloroplastos

Los cloroplastos son los orgánulos más evidentes de las células vegetales. Se compone de un 50% de proteína, un 35% de grasa, un 5% de clorofila, carotenoides y agua. Algunas de las proteínas se sintetizan por el núcleo de la célula, pero los lípidos se sintetizan en el interior del orgánulo.

El número de cloroplastos está regulado por la célula. Hay células que contienen sólo un cloroplasto. La mayoría de las células que llevan a cabo la fotosíntesis contienen aproximadamente de 40 a 200 cloroplastos que se mueven en función de la intensidad de la luz y de la cadena citoplasmática.

Al igual que las mitocondrias, los cloroplastos están rodeados por dos membranas, una exterior altamente permeable, y una capa interior que requieren proteínas específicas para el transporte de metabólicos, y un espacio intermembrana.

Existe dentro del orgánulo una matriz amorfa llamada estroma que contiene varias enzimas, granos almidón, ribosomas y ADN. Sin embargo, la membrana interna del cloroplasto no es doblada en cristales y no contiene una cadena transportadora de electrones. Inmerso en el estroma, existe un sistema de membrana (bicapa) que forma un conjunto de bolsas achatadas en forma de discos llamada de membrana tilacoide (del griego thylakos, bolsa). El conjunto de discos apilados es llamado granum. El lumen de la membrana tilacoide es conocido como espacio tilacoidal.

En la membrana expuesta al estroma se encuentran clorofilas implicadas en la fotosíntesis. Los pigmentos conectados a diferentes proteínas y lípidos en las membranas tilacoidales granares y estromáticos forman sistemas complejos de proteínas-clorofila denominados fotosistemas. Hay dos tipos de fotosistemas:

  • Fotosistema I: se encuentra en la membrana hacia el estroma, son las partículas más pequeñas intramembranosas.
  • Fotosistema II: situados en tilacoides granares, formados por partículas más grandes.
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