TEMA 10

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Orgánulos membranosos.

8. PLASTOS:

Los plastos son orgánulos celulares exclusivos de las células vegetales. Dentro de ellos se pueden diferenciar varios tipos atendiendo a los pigmentos que posean:
-Cromoplastos carecen de clorofila pero tienen otros pigmentos carotenoides que les dan colores característicos: amarillo, anaranjado etc.
-Leucoplastos son incoloros ya que no contienen pigmentos, en ellos se almacenan sustancias de reserva; dentro de ellos tenemos amiloplastos almacenan almidón, proteoplastos almacenan proteínas, oleoplastos almacenan grasas.
-Cloroplastos son los más importantes, son de color verde debido a que entre otras cosas contienen clorofila.

8.1. Cloroplastos: generalidades:

Son los plastos más importantes son de color verde debido a la clorofila, se localizan en las células vegetales fotosintéticas y los protoctistas.
La forma y el tamaño varían de unos vegetales a otros, en los vegetales superiores suelen ser lenticulares, con un diámetro que oscila entre 4-10 μm y un grosor de 1-3 μm.
El número también varía de unos organismos a otros, en los vegetales superiores el número oscila entre 20 y 40 por célula dependiendo del tejido, son muy abundantes en el parénquima clorofílico.

8.2. Estructura y composición:

En los cloroplastos se diferencian las siguientes partes:
·Una envoltura externa que lo rodea y lo separa del hialoplasma, esta envoltura esta formada por dos membranas: la membrana plastidial externa y la membrana plastidial interna, entre ambas queda un pequeño espacio denominado espacio intermembranoso.
Ambas membranas son lisas. No contienen colesterol, ni tampoco clorofila. La membrana  externa es muy permeable, mientras que la interna es casi impermeable por lo que contiene numerosas proteínas transportadoras.  

·Membrana tilacoidal. Es un tercer tipo de membrana que hay en el interior del cloroplasto (estroma), esta membrana está muy replegada y rodea a un espacio interno llamado espacio tilacoidal. Esta membrana al replegarse, forma sacos aplanados denominados tilacoides que se comunican entre sí.

Los tilacoides pueden ser de dos tipos: unos son pequeños, discoidales y se disponen apilados, se denominan tilacoides grana y a los apilamientos se les denomina  grana; otros son más extensos, no se apilan se extienden por todo el estroma conectando entre si a los tilacoides grana, a estos se les llama tilacoides del estroma. Esta membrana tienen una composición muy diferente a las membranas de la envoltura, en ella hay:

-Un 38 % de lípidos, semejantes a los de las membranas de las envolturas.

-Un 50 % de proteínas, estas son de tres tipos:

Proteínas asociadas a los pigmentos fotosintéticos, forman grandes complejos moleculares denominados fotosistemas I y II.

Proteínas transportadoras de electrones, similares a las que forman la cadena respiratoria en las mitocondrias, estas transportan electrones desde un dador que suele ser el agua, hasta el NADP que los capta y se reduce.

Complejos enzimáticos ATP-sintetasa, similares a los de la membrana mitocondrial interna, que intervienen en la síntesis de ATP

-Un 12 % de pigmentos fotosintéticos que absorben energía solar. Estos pigmentos son principalmente de dos tipos: clorofilas (10%) y carotenoides (2%). En algunas algas pueden aparecer otros pigmentos accesorios, como la ficocianina o la ficoeritrina.

Clorofilas: Son pigmentos verdes que tienen una estructura química muy compleja. Tienen estructura porfirínica, como el grupo hemo. Están formados por un núcleo tetrapirrólico que tiene en el centro un átomo de Mg. En las plantas superiores y algas verdes se distinguen dos tipos de clorofila: clorofila a y clorofila b

Carotenoides: Son terpenos, son pigmentos amarillos o anaranjados; Entre ellos tenemos los carotenos y las xantofilas.

·Estroma. Es la porción interna del cloroplasto que esta delimitada por la membrana plastidial interna. Está formado por:

Molécula de ADN bicatenario y circular que llevan información para sintetizar algunas de las proteínas del cloroplasto, la mayoría se sintetizan en el hialoplasma a partir de la información nuclear.

Ribosomas, que se denominan plastorribosomas, son similares a los de las células procariotas.

Enzimas que las podemos dividir en dos grupos:
-Las que intervienen en la replicación, transcripción y traducción del ADN del cloroplasto.
-Las responsables de la fase oscura de la fotosíntesis entre las que destaca la RUBISCO o ribulosa 1-5 difosfato carboxilasa oxidasa.

8.3. Funciones

En los cloroplastos se realizan dos funciones:
1) La fotosíntesis: Es el proceso mediante el cual se sintetiza materia orgánica a partir de la inorgánica utilizando para ello la energía solar, en este proceso se libera oxígeno molecular. La ecuación global de este proceso es
Luz
CO₂ + H₂O + Sales minerales → M.orgánica + O₂  

En este proceso se diferencian dos etapas:
-Fase luminosa, ocurre en la membrana tilacoidal. En esta etapa se necesita energía luminosa que es utilizada para sintetizar ATP y NADPH+H⁺ (compuesto con alto poder reductor). En esta etapa se oxida el agua que proporciona los electrones necesarios para reducir el NADP y se libera oxígeno molecular.
-Fase oscura, ocurre en el estroma, no se necesita la luz. En esta etapa se utiliza el ATP y el NADPH obtenidos en la fase luminosa, para reducir las moléculas inorgánicas CO2, nitratos, etc, formar moléculas orgánicas.