Cloroplastos y sus partes

Cloroplastos y sus partes: Los cloroplastos (del griego. Ch / oros – verde) son plástidos verdes en los que tiene lugar el proceso de fotosíntesis. El color verde causa pigmentos fotosintéticos de clorofila. Los cloroplastos tienen la apariencia en su mayor parte, de cuerpos esféricos lenticulares de hasta 10 micras de largo, por lo que son claramente visibles en el microscopio óptico.

Su forma y capacidad para cambiar su posición es una adaptación a la iluminación. En condiciones de mucha luz, regresan de lado a la fuente de luz, y en el caso de poca luz, están más orientados hacia la luz. El número de cloroplastos en las diferentes células varía: en las células de los cereales 30-50, en las células del parénquima hasta 1000.

Cloroplastos y sus partes internas

Cloroplastos y sus partes
Cloroplastos y sus partes

En el exterior, el cloroplasto está rodeado por una membrana externa lisa. La membrana interna forma un sistema de extensiones paralelas en el estroma del cloroplasto, llamadas laminillas. Entre las membranas hay un espacio intermembrana. Las laminillas están asociadas con una gran cantidad de tilacoides: sacos aplanados cerrados de dos membranas tilacoides.

Se asemejan a discos planos, dentro de los cuales hay una cavidad de luz. En las plantas superiores, parte de los tilacoides forma un grupo en forma de columna de monedas: la cara del cloroplasto. En la superficie interna de las membranas de los gránulos de tilacoides hay numerosas formaciones fúngicas: cuantosomas.

Contienen complejos de pigmentos que proporcionan la conversión de la energía de la luz en productos químicos y se denominan fotosistemas. Existen varios tipos de clorofila en los tilacoides, pigmentos del grupo de los carotenoides, en particular el amarillo anaranjado – caroteno y el amarillo – xantofila.

Los cloroplastos proporcionan la asimilación de dióxido de carbono en la luz, a través de la cual se forman los compuestos orgánicos como los carbohidratos, es decir, la fotosíntesis. Después de una exposición prolongada a la luz en el estroma, este tiene disoluciones de enzimas que lo ayudan a realizar esta acción. Los cloroplastos producen granos de almidón, y gotas de aceite. También en el estroma se encuentran moléculas de cloroplasto de ADN, ARN, ribosomas 70S, que forman su propio sistema de cloroplasto sintético blanco, que los hace semi-autónomos.

También son Cromoplastos

Cromoplastos (del griego Cromos. – pintado) – plástidos, pintado en color amarillo, rojo o naranja. La coloración de los cromoplastos se asocia con la acumulación de carotenoides en ellos. Por lo general. Los cloroplastos tienen aproximadamente el mismo tamaño y forma. Los cromoplastos determinan el color de las hojas de otoño, pétalos de flores, raíces, frutos maduros. La membrana interna está ausente o formada por tilacoides individuales.

Los plastidios de diferentes tipos son de origen común. Todos surgen del tejido prostático. Además, los plástidos de un tipo son capaces de convertirse en plástidos de otro. Por ejemplo, en el proceso de reverdecimiento, los tubérculos se convierten en cloroplastos, en las cáscaras de naranjas y raíces de zanahoria los cloroplastos se transforman en cromoplastos. Pero los cromoplastos ya no se convierten en plastidios de otros tipos, son la etapa final del desarrollo de los plastidios.

Tipos de cloroplastos

Algunos de los tipos de cloroplastos son originados a partir de la ausencia de luz en ciertas zonas de los organismos vegetales, lo que conlleva a la ausencia de pigmentos fotosintéticos. En su mayoría, estos provienen de la evolución de los proplastidios. Pero para entender el origen de cada uno de estos orgánulos, será necesario estudiar desde el termino plastidios hasta como se originaron los cloroplastos.

¿Qué son los plastidios?

Las plantas y las algas, a diferencia de los organismos animales, necesitan de otro tipo de procesos que le permitan adquirir los nutrientes necesario para subsistir en el ecosistema donde se desarrollan. Uno de los orgánulos que se han reconocido en estos casos, son los plastidios, también conocidos como plastos o plástidos.

Tipos de cloroplastos

Estas estructuras forman parte de las células eucariotas, y aunque se ha considerado que son comunes dentro de los organismos vegetales, existe la posibilidad de que puedan presentarse en algunos animales. Es así como se han destacado los corales pertenecientes al filo cnidarios, siendo una de las excepciones más reconocidas de estos casos.

Los plastidios son esenciales para la fotosíntesis, gracias a que poseen pigmentos capaces de absorber la energía solar necesaria para elaborar los compuestos orgánicos que favorecerán la producción de nutrientes que utiliza el vegetal para su desarrollo y crecimiento. Pero no solo generan, sino que las células del organismo que contienen estos orgánulos cuentan con la característica de almacenar sustancias que también le serán de provecho.

Origen de los cloroplastos

El origen de los cloroplastos se da con los estudios en torno a los plastidios. Se ha considerado que se formaron a partir de un proceso conocido como endosimbiosis, a través del cual una cianobacteriaincorporó a su estructura a un protista heterótrofo flagelado dando así a lugar a orgánulos que forman parte de las células vegetales de las algas de color verde y rojo, y de los glaucocistófitos. Sin embargo, no todos los plastos se derivan de la misma simbiosis, por lo que se han logrado clasificar según su origen en dos categorías:

  • Plastidios primarios: su evolución proviene de la simbiosis de una cianobacteria con un unicelular flagelado. De esta unión, surgen las algas verdes, que derivan de algas de agua dulce. También se pueden encontrar algas rojas y plantas terrestres con plastos primarios. Pero se ha considerado que en lo que respecta a las algas unicelulares glaucocistófitos, estos serían los organismos que integran orgánulos más primitivos, presentándose en su estructura la pared celular de las bacterias.

Tipos de cloroplastos

  • Plastidios secundarios: en este caso, se originan a partir de la asimilación de algas eucarióticas unicelulares y un eucarionte, conociendo este proceso bajo el nombre de endosimbiosis secundaria. Esta unión ha dado como resultado distintos tipos de plastidiosde algas. En su mayoría, el simbionte es un alga verde o roja, y este llega a conservar su núcleo eucariótico. Su estructura se destaca por poseer tres o más membrana, y en algunos casos, hasta se presenta recubrimiento de retículo endoplasmático. Algunos de los organismos con células compuestas por estos orgánulos son las algas pardas y las diatomeas.

Se puede decir que existe una tercera clasificación, que se da a lugar tras la asimilación de un plastidio secundario con otra protista. Su estructura se destaca por una doble membrana y ribosomas muy parecidos a los de los procariotas, además de que poseen su propio ADN. Los organismos que suelen contener en sus células este tipo de plastos son el filo dinoflagelados.

Tipos de cloroplastos

En realidad, los tipos de cloroplastos se refieren a los distintos tipos de plastos que se pueden encontrar en distintos organismos vegetales, teniendo de esta manera la siguiente clasificación:

  • Cloroplastos: orgánulos presentes en plastas terrestres y algunas algas, que cumplen un papel importante dentro de la fotosíntesis. Poseen una doble membrana que resguardan dentro de su interior el estroma, la membrana tilacoidal, las tilacoides y las granas, donde a su vez se almacena la clorofila, un pigmento que se encarga de absorber la luz solar.
  • Cromoplastos: estos orgánulos almacenan en las células de algunos vegetales pigmentos fotosintéticos conocidos como carotenoides y xantofilas. También brindan el color a frutas, hojas y flores, y se pueden encontrar en hongos y bacterias.
  • Leucoplastos: se le conoce como plastidios incoloros que se localizan en zonas de las plantas donde no se recibe la luz del sol, como lo son las raíces o las semillas. Una de sus funciones es contribuir al almacenamiento de almidón.

Tipos de cloroplastos

  • Proplastidios: la mayoría de los plastidios derivan a partir de estos. Poseen una estructura bastante sencilla, y son de tamaño reducido, llegando a medir hasta una micra. Su forma puede variar, aunque en su mayoría son ovoides. Entre sus características más resaltantes destaca la presencia de pocos ribosomas y algunos gránulos de almidón.
  • Etioplastos: se consideran como un tipo de cloroplasto ya que se originan a partir de la ausencia de luz. Su característica principal es la ausencia de clorofila, y en lo que se respecta a las tilacoides, en este caso forman un cuerpo prolamelar. Mide entre 3 y 5 micras, localizándose en su mayoría en el tallo.
  • Amiloplastos: caracterizados por almacenar el almidón de las plantas. No poseen clorofila, por lo que suelen formar parte de tejidos no fotosintéticos.

Cloroplastos y sus partes

Para que ocurra la fotosíntesis, es necesaria la intervención de los cloroplastos y sus partes, a través de los cuales será posible la transformación de energía lumínica en energía química, que será de gran utilidad en el desarrollo de las plantas. Pero otro factor de importancia, que hace necesario que se produzca este proceso, es que permite la expulsión de oxígeno, necesario para la supervivencia de otras especies.

Los cloroplastos en distintas especies vegetales

El estudio de los cloroplastos ha permitido identificar que su presencia es única en especies vegetales. Las plantas terrestres son los organismos que más se relacionan con estos orgánulos. La razón se debe a que dentro de estos se encuentra una sustancia de gran importancia dentro de la fotosíntesis: la clorofila. Es a través de esta, que la luz del sol que incide sobre las hojas de una planta, puede ser absorbida, y posteriormente utilizada para la producción de alimento, que favorece su desarrollo.

Cloroplastos y sus partes

Además de esto, permite darle esa pigmentación de color verde, siendo característico en estas especies. De esta manera, se reconoce que una hoja puede contener un gran número de cloroplastos a lo largo y ancho de su tamaño. Sin embargo, cada célula contendrá entre 10 y 100 orgánulos de este tipo.

Pero, existen otras especies del reino plantae, que también presentan en su estructura cloroplastos, y pertenecen a los ecosistemas acuáticos. Se trata de las algas, donde se han logrado destacar dos: la Spirogyra, que contiene dos células vegetales de este tipo, y poseen forma de hélice, y la Chlamydomonas, con un solo cloroplasto, que se asemeja a una copa. Todas estas especies, son capaces de realizar la fotosíntesis, siendo esencial para su alimentación, siendo consideradas de esta manera seres autótrofos.

Los cloroplastos y sus partes

La estructura de los cloroplastos se encuentra bastante definida, pudiendo reconocer fácilmente cada una de sus partes. Pero para conocer cómo está compuesto internamente, es necesario identificar la membrana doble que lo separa del citoplasma. Su capa exterior sirve como filtro de sustancias, las cuales penetran el orgánulo a través de los poros en su superficie. Seguidamente, se encuentra la segunda capa, la cual protege cada una de las estructuras internas, definiendo de esta manera:

  • Estroma: esta sustancia espesa se encuentra dentro del cloroplasto, y en ella se contienen el resto de las partes del orgánulo.
  • Membrana tilacoidal: esta membrana permite la formación de las tilacoides, manteniendo unas interconectadas con las otras.
  • Tilacoides: son una especie de sacos aplanados, que se van apilando uno arriba de otro hasta formar una columna.
  • Granas: este término se refiere a los grupos de tilacoides formados en pila.
  • Lumen: también conocido como espacio tilacoidal, es una sustancia dentro de las tilacoides, con una composición diferente a la del estroma.
  • Clorofila: es una sustancia de color verdoso, que está presente en la membrana de las tilacoides. Es la razón de que las plantas sean de color verde.

Cloroplastos y sus partes

Funciones de las partes del cloroplasto dentro de la fotosíntesis

Para que la fotosíntesis se de a lugar, cada una de las partes de los cloroplastos cumple una función esencial dentro de este proceso, permitiendo la nutrición de la planta. De esta manera, se divide en dos fases:

Fase luminosa: ocurre durante el día, en presencia del sol. Entra en juego la clorofila, que será la encargada de absorber toda la luz solar. Tras esto, se produce la ruptura de la molécula H2O, separando el hidrógeno y el oxígeno. Este último será liberado, y aprovechado por los animales. El resto de la energía, será guardada en moléculas de ATP para ser utilizadas más adelante en la fotosíntesis.

Fase oscura: una vez que ya el sol se ha escondido, se inicia la segunda fase, donde el hidrógeno se combina con el dióxido de carbono, produciendo glucosa y otros compuestos orgánicos. Estos, son sometidos a reacciones químicas, que permiten la producción de almidón y otras sustancias necesarias en la nutrición de las plantas.