cloroplasto


Un cloroplasto / ˈ k l ɔːr ə ˌ p l æ s t , - p l ɑː s t / [1] [2] es un tipo de orgánulo unido a una membrana conocido como plástido que realiza la fotosíntesis principalmente en células de plantas y algas . El pigmento fotosintético clorofila captura la energía de la luz solar , la convierte y la almacena en las moléculas de almacenamiento de energía ATP yNADPH mientras libera oxígeno del agua en las células. El ATP y el NADPH se utilizan luego para fabricar moléculas orgánicas a partir de dióxido de carbono en un proceso conocido como el ciclo de Calvin . Los cloroplastos llevan a cabo una serie de otras funciones, incluida la síntesis de ácidos grasos , gran parte de la síntesis de aminoácidos y la respuesta inmunitaria en las plantas. El número de cloroplastos por célula varía desde uno, en algas unicelulares, hasta 100 en plantas como Arabidopsis y trigo .

Un cloroplasto se caracteriza por sus dos membranas y una alta concentración de clorofila . Otros tipos de plástidos, como el leucoplasto y el cromoplasto , contienen poca clorofila y no realizan la fotosíntesis.

Los cloroplastos son muy dinámicos: circulan y se mueven dentro de las células vegetales y, en ocasiones, se pellizcan en dos para reproducirse. Su comportamiento está fuertemente influenciado por factores ambientales como el color y la intensidad de la luz. Los cloroplastos, como las mitocondrias , contienen su propio ADN , que se cree que es heredado de su ancestro, una cianobacteria fotosintética que fue engullida por una célula eucariota primitiva. [3] La célula vegetal no puede producir cloroplastos y debe ser heredado por cada célula hija durante la división celular.

Con una excepción (la ameboide Paulinella chromatophora ), todos los cloroplastos probablemente se remontan a un solo evento endosimbiótico , cuando una cianobacteria fue engullida por el eucariota. A pesar de esto, los cloroplastos se pueden encontrar en un conjunto extremadamente amplio de organismos, algunos ni siquiera directamente relacionados entre sí, como consecuencia de muchos eventos endosimbióticos secundarios e incluso terciarios .

La palabra cloroplasto se deriva de las palabras griegas chloros (χλωρός), que significa verde, y plastes (πλάστης), que significa "el que forma". [4]

La primera descripción definitiva de un cloroplasto ( Chlorophyllkörnen , "grano de clorofila") fue dada por Hugo von Mohl en 1837 como cuerpos discretos dentro de la célula vegetal verde. [5] En 1883, Andreas Franz Wilhelm Schimper denominaría a estos órganos como "cloroplastos" ( Chloroplastiden ). [6] En 1884, Eduard Strasburger adoptó el término "cloroplastos" ( Chloroplasten ). [7] [8] [9]


Cloroplastos visibles en las células de Bryum capillare , un tipo de musgo
Euglena , un euglenófito , contiene cloroplastos secundarios de algas verdes.
Chlorarachnion reptans es un clorarachniofito. Las clorarachniofitas reemplazaron suendosimbionte de algas rojas original con un alga verde .
Micrografía electrónica de barrido de Gephyrocapsa oceanica , un haptofito.
Los pigmentos fotosintéticos presentes en sus cloroplastos dan a las diatomeas un color marrón verdoso.
Ceratium furca , undinofito que contiene peridinina [56]
Karenia brevis es undinófito que contiene fucoxantina responsable de la proliferación de algas denominadas " mareas rojas ". [49]
Dinophysis acuminata tiene cloroplastos tomados de un criptofito . [19]
Replicación del ADN del cloroplasto a través de múltiples mecanismos de bucle D. Adaptado del artículo de Krishnan NM, Rao BJ "Un enfoque comparativo para dilucidar la replicación del genoma del cloroplasto".
Con el tiempo, los cambios de base en la secuencia de ADN pueden surgir a partir de mutaciones por desaminación. Cuando la adenina se desamina, se convierte en hipoxantina, que puede emparejarse con la citosina. Durante la replicación, la citosina se emparejará con la guanina, provocando un cambio de base A --> G.
Imagen de microscopio electrónico de transmisión de un cloroplasto. Grana de tilacoides y sus láminas de conexión son claramente visibles.
En lugar de un espacio intermembrana, las algas glaucofitas tienen una pared de peptidoglicano entre sus membranas de cloroplasto internas y externas.
Imágenes de microscopio electrónico de transmisión de barrido de un cloroplasto
(Arriba) Corte tomográfico STEM de 10 nm de espesor de un cloroplasto de lechuga. Las pilas de Grana están interconectadas por tilacoides estromales no apilados, llamados "estroma laminillas". Las inclusiones redondas asociadas con los tilacoides son plastoglóbulos. Barra de escala = 200 nm. Ver. [126]
(Abajo) Modelo 3D a gran escala generado a partir de la segmentación de reconstrucciones tomográficas por STEM. graná = amarillo; estroma laminillas = verde; plastoglóbulos = púrpura; envoltura de cloroplasto = azul. Ver. [126]
Estructura del ensamblaje granular-estroma El modelo predominante del ensamblaje granular-estroma son pilas de tilacoides granales envueltos por tilacoides estromales helicoidales dextrógiros que están conectados a grandes láminas paralelas de tilacoides estromales y hélices dextrógiras adyacentes por estructuras helicoidales dextrógiras. (Basado en [126] ).