Cloroplasto
-es.svg)
Els cloroplastos són els orgànuls celulars que, en els organismes eucariota fotosintetizadores, s'encarreguen de realisar la fotosíntesis. Estan llimitats per una envoltura formada per les dos membranes concèntriques i contenen moltes vesícules, els tilacoides, a on es troben organisats els pigments i demés molècules que convertixen l'energia lumínica en energia química, com la clorofila.
El terme cloroplastos servix alternativament per a designar a qualsevol plast dedicat a la fotosíntesis, o específicament als plasts verts propis de les algues verdes i les plantes. Encara que el recent descobriment adiciona a més individus en la llista, com lo és en el cas de Elysia chlorotica, que en digerir a l'alga Vaucheria litorea, adquirix els cloroplastos als seus teixits, i gràcies a açò, pot realisar-se la fotosíntesis.
Estructura
El cloroplasto està rodejat de dos membranes, en una estructura contínua que delimita completament el cloroplasto. Entre abdós queda un espai intermembranario cridat a voltes indegudament espai periplastidial. La membrana externa és molt permeable gràcies a la presència de porinas, en major mida que la membrana interna, que conté proteïnes específiques per al transport.
La cavitat interna cridada estroma, en la que es porten a terme reaccions de fixació de CO2, conté ADN circular bicatenario, ribosomes (de tipo 70S, com els bactèrianos), grànuls d'almidó, lípits i atres substàncies.
També hi ha una série de sàculs delimitats per una membrana cridats tilacoides, que en els cloroplastos de les plantes terrestres s'organisen en apilamientos cridats grana (plural de granum, gra). Les membranes dels tilacoides contenen substàncies com els pigments fotosintéticos (clorofila, carotenoides, xantófiles), diversos lípits, proteïnes de la cadena de transport d'electrons fotosintética i enzimes, com l'ATP sintasa.
En observar l'estructura del cloroplasto i comparar-ho en la mitocondria, s'observa que esta té dos sistemes de membrana, delimitant un compartiment intern (matriu) i un atre extern, l'espai perimitocondrial, mentres que el cloroplasto té tres membranes que formen tres compartiment: l'espai intermembranario, l'estroma i l'espai intratilacoidal.
Plastoglóbulos
Com a part de l'estructura del cloroplasto, també es poden trobar plastoglóbulos, que es desprenen dels tilacoides i estan rodejats d'una membrana similar a la dels tilacoides,[1] i en el seu interior són gotes compostes per molècules orgàniques entre les que preponderan certs lípits. La funció de les molècules dels plastoglóbulos encara s'està estudiant.
Funcions
- Artícul principal → Fotosíntesis.
El cloroplasto és l'orgànul a on es realisa la fotosíntesis en les cèlules eucariota vegetals. El conjunt de reaccions de la fotosíntesis és realisada gràcies a tot un complex de molècules presents en el cloroplasto, una en particular, present en la membrana dels tilacoides, és la responsable de prendre l'energia del Sol, és cridada clorofila.
Existixen dos fases, que es desenrollen en compartiment distints:
- Fase lluminosa: Es realisa en la membrana celular dels tilacoides, a on es troba la cadena de transport d'electrons i l'ATP sintasa responsables de la conversió de l'energia lumínica en energia química (ATP) i de la generació poder reductor (NADPH+).
- Fase obscura: Es produïx en el estroma, a on es troba l'enzima RuBisCO, responsable de la fixació del CO2 per mig del cicle de Calvin.
La divisió de contingut de la cèlula en varis compartiment representa un desafiu d'organisació sobre tràfic de proteïnes. El tràfic de proteïnes en una cèlula eucariota està regulat per:
1. Senyals de classificació (pèptid senyal de proteïnes secretadas en el grup manosa-fosfat d'enzimes lisosómicas)
2. Receptors que reconeixen estes senyals i traslladen a les proteïnes que les contenen als compartimientos apropiats.
Quatre principals organelos de la cèlula (mitocondria, peroxisomas, núcleu i cloroplasto), importen proteïnes a través d'una o vàries membranes limitantes externes. Per eixemple: en el retícul endoplasmático rugoso, les proteïnes que importen estos organelos contenen seqüències d'aminoàcits que servixen com "domicilis" que reconeixen els receptors en la membrana externa de l'organelo.
A diferència del Retícul endoplasmático rugoso que casi importa les seues proteïnes al mateix temps de la traducció, les proteïnes d'estos atres organelos s'importen despuix de la traducció, és dir, despuix de completar la síntesis en els ribosoma lliures en el citosol.
Els cloroplastos posseïxen els següents subcompartiments als que poden aplegar les proteïnes:
1) Membranes d'envoltura interna i externa
2) Espai intermembranoso
3) Estroma
4) Membrana tilacoidal
5) Llum tilacoide
Els mecanismes d'importació del cloroplasto són molt similars als de la mitocondria, encara que les seues translocació varen evolucionar de manera independent.
Com succeïx en la mitocondria:
1. La gran majoria de les proteïnes dels cloroplastos s'importen en el citosol.
2. Les membranes de la envoltura externa i interna contenen diferents complexos de translocació (TOC i TIC) que funcionen junts durant l'importació.
3. Les molècules chaperonas ajuden a desplegar els polipèptits en el citosol i plegar les proteïnes en el cloroplasto.
4. Les proteïnes destinades al cloroplasto se sintetisen en una seqüència terminal N removible (pèptid de trànsit).
El pèptid de trànsit ademés de dirigir al polipèptit també li proporciona un “domicili” que ho localisa al polipèptit en un dels varis compartiment dins de l'organelo. Totes les proteïnes que passen per la envoltura del cloroplasto tenen un domini de direcció estromal com a part de la seua pèptid de trànsit que garantisa que el polipèptit entre al estroma. Una volta en el estroma, es retira al domini de la directriu de l'estroma per mig d'una peptidasa procesadora que es troba en eixe compartiment. Els polipèptits que pertanyen a la membrana tilacoidal a la llum del tilacoide posseïxen un segment adicional en el polipèptit de trànsit, el domini de transferència del tilacoide que determina la seua entrada al tilacoide.[2]
S'han identificat distintes vies i a través d'elles les proteïnes s'inserten en la membrana tilacoidal o es traslladen a la llum del tilacoide.
Moltes de les proteïnes que residixen dins de la membrana tilacoidal es codifiquen en gens del cloroplasto i se sintetisen en ribosoma units a la membrana del cloroplasto.[3]
Referències
- ↑ Austin et al. 20 llaure lipoprotein subcompartments of the chloroplast that llaure permanently coupled to thylacoid membranes and contain biosynthetic enzime. Plant Cell 18.
- ↑ Bruce, B. D.(2000-10).«Chloroplast transit peptides: structure, function and evolution».Trends in Plant Science.5(10): 434-441.doi:10.1016/S0968-8924(00)01833-X.Consultat el 2025-09-23.(en en)
- ↑ Karp, Gerald. "Biologia Celular i Molecular: Conceptes i Experiments". Mc Graw Hill. 2011. Pp 309-311
- Este artícul conté una traducció derivada de «Cloroplasto» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.