Resumen de Cloroplastos

• Célula vegetal:

Se caracterizan generalmente por su forma no esférica y la presencia de una pared celular de celulosa rígida, que les impide cambiar su posición o forma. Presentan como orgánulos característicos los plastos, que incluye los cloroplastos, y una o varias vacuolas de gran tamaño, que ocupan prácticamente la totalidad del espacio celular quedando el núcleo siempre en posición marginal.

Carece de centríolos y lisosomas, presentan menos RER y menos número de mitocondrias. Son pobres en flagelos y no tienen cilios.

Plastos:Los plastos también denominados plastidios, son orgánulos exclusivos de la célula vegetal. De forma muy variable su función es la síntesis o almacenamiento de materiales alimenticios. Aparecen rodeados de una doble membrana y presentan en su interior ADN doble circular que les dota de información genética propia.

Se distinguen tres tipos de plastos con diferentes funciones:

• Los Cromoplastos: Contienen pigmentos amarillos o anaranjados y sirven únicamente para dar color a frutos y flores.

• Los Leucoplastos: Son incoloros en lugares donde no les llega la luz y funcionan como centros de reservas de almidón, aceites y proteínas (abundan en las raíces).

• Los Cloroplastos: Son de color verde debido a la presencia de un pigmento, la clorofila, son de gran importancia para el metabolismo de las plantas, ya que es aquí donde se realiza la fotosíntesis.

¿Qué es el Cloroplasto?

Los Cloroplastos son un tipo de plastidio que se encuentra exclusivamente en la célula vegetal fotosintéticas. Tiene forma variable aunque, a menudo, son ovoidales. Tiene un tamaño mayor que el de las mitocondrias, por lo general de 3 micrones de diámetro y 10 micrones de largo.

El Cloroplasto consta:

• Membrana externa• Membrana interna• Espacio intermembranoso• La envoltura• El estroma• Los tilacoides• Membrana tilacoidal• Granas

Las dos membranas del cloroplasto, la externa y la interna, poseen una estructura continua que delimita completamente el cloroplasto. Ambas se separan por un espacio intermembranoso llamado a veces indebidamente espacio periplastidial.

- El espacio intermembranoso se localiza entre las dos membranas que constituyen la envoltura externa del cloroplasto, y posee una composición semejante a la del citosol.

• La envoltura:

Presenta dos membranas, una externa, que contiene porinas que le proporcionan una gran permeabilidad y otra interna lisa y sin crestas, menos permeable que la externa, que contiene proteínas específicas para el transporte.

• El Estroma: Es la cavidad interna del cloroplasto y está compuesta por

enzimas implicadas en el metabolismo fotosintético y por aquellas que regulan y controlan la replicación, transcripción y traducción del material genético del cloroplasto. Contiene además un ADN tipo procarionte circular y desprovisto de proteínas. Este ADN y la presencia de diversos ARN y ribosomas tipo procariontes le dan al cloroplasto la capacidad de sintetizar algunas proteínas estructurales y enzimáticas del cloroplasto.

Otras sustancias encontradas en el estroma son sustancias como almidón y gotas lipídicas.

• Los Tilacoides:

Son sacos aplanados agrupados como pilas de monedas. Estas pilas se denominan Granas. Hay tilacoides que atraviesan el estroma, los cuales se conectan entre si formando una red de cavidades (espacio tilacoidal). La membrana de los tilacoides contiene los pigmentos fotosintéticos (clorofila y carotenoides), la cadena transportadora de electrones y la enzima ATP sintetasa, entre otros.

Membrana Tilacoidal

Se localiza en el interior del cloroplasto y está altamente plegada para formar los tilacoides. Estos se apilan unos sobre otros para formar grana. En esta membrana se localizan los fotosistemas, responsables de la captación de la energía solar, los componentes de una cadena de transporte electrónico y una ATP sintasa. Esta membrana es muy fluida debido a que contiene una elevada proporción de ácidos grasos.

Funciones de los Cloroplastos

Al igual que la mitocondria, los cloroplastos son también orgánulos convertidores de energía. En el cloroplasto tiene lugar la fotosíntesis, en la que se aprovecha la energía solar para producir moléculas ricas en energía metabólica (ATP) y moléculas reductoras (NADPH) que se utilizan para sintetizar moléculas orgánicas.

Fotosíntesis

• La fotosíntesis es el proceso por el cual los vegetales, utilizando la energía de la luz solar, llevan a cabo una serie de reacciones químicas por las cuales se transforma el CO2 en azucares simples y además se libera O2.

Ecuación general de este proceso:

CO2 + 2H2O + energía lumínica C6H12O6 + 2O2

Fases de la Fotosíntesis:

• La fotosíntesis se divide en dos etapas o fases, la fase dependiente de la luz (fase clara o fase luminosa) y la fase independiente de la luz (fase oscura).

Fase Clara o fase Luminosa• En el tilacoide • En ella se producen transferencias de electrones, en presencia de la luz

por la clorofila, con la que se carga de energía, la cual es utilizada para descomponer el agua en sus dos elementos, el hidrógeno y el oxígeno. El oxígeno se libera por las hojas, mientras que el hidrógeno será utilizado en la otra fase (oscura).

• Durante este proceso se genera una pequeña cantidad de ATP, dado que éste se forma por absorción de luz, la reacción se llama Fosforilación

• La fosforilación es el proceso en cual se genera un gradiente de protones que impulsa la síntesis de ATP a partir de ADP.

• Se genera ATP y NADPH, los que servirán en la fase oscura para reducir el dióxido de carbono a carbohidratos.

Fase Oscura (Ciclo de calvin-Benson): Fijación del CO2

• En el estroma

• Se produce en ausencia de luz y en ella el hidrógeno retenido en al primera fase se une al CO2 formando agua y azúcar. Los primeros elementos que se forman en la fotosíntesis son los azúcares sencillos, posteriormente éstos se transforman en almidón y en conjunto con las sales minerales tomadas por la raíz (nitratos, sulfatos, fosfatos) se forma una gran variedad de sustancias orgánicas tales como, proteínas, vitaminas, resinas y alcaloides, etc.

• La reacción inicial consiste en la unión de CO2 a un compuesto de cinco carbonos llamado Bifosfato de ribulosa (RUBP).

• Las plantas obtiene el CO2 del aire a través de los estromas de sus hojas. El proceso de reducción del carbono es cíclico y se conoce como Ciclo de Calvin., en honor de su descubridor M. Calvin.

Tabla Resumen

Fases Tipos deReacciones CondicionesDonde

¿Qué Ocurre? Resultados

Fase Clara

Reaccionesque capturanEnergía.

LuzTilacoides

La luz es absorbida por la clorofila que dona electrones al NADP+, formándose ATP a partir de ADP. El agua proporciona electrones y desprende O2+fosforilación

La energía de la luz se convierte en energía química que se almacena en enlaces de ATP y NADPH

Fase Oscura

Reacción de fijación de carbono.

No requieren luz, aunque algunas enzimas son reguladas por ella

Estroma

Ciclo de Calvin. El NADP y el ATP formado en las reacciones que capturan energía lumínica se utilizan para reducir el CO2. El ciclo produce glucosa y otros compuestos orgánicos.

La energía química de ATP y del NADPH se usa para incorporar carbono a moléculas orgánicas.