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Cloroplasto

Cloroplastos
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Concepto:Los cloroplastos son orgánulos aún mayores y se encuentran en las células de plantas y algas, pero no en las de animales y hongos. Su estructura es aún más compleja que la mitocondrial: además de las dos membranas de la envoltura, tienen numerosos sacos internos formados por membrana que encierran el pigmento verde llamado clorofila.

Los cloroplastos son orgánulos aún mayores y se encuentran en las células de plantas y algas, pero no en las de animales y hongos. Su estructura es aún más compleja que la mitocondrial: además de las dos membranas de la envoltura, tienen numerosos sacos internos formados por membrana que encierran el pigmento verde llamado clorofila. Desde el punto de vista de la vida terrestre, los cloroplastos desempeñan una función aún más esencial que la de las mitocondrias: en ellos ocurre la fotosíntesis; esta función consiste en utilizar la energía de la luz solar para activar la síntesis de moléculas de carbono pequeñas y ricas en energía, y va acompañado de liberación de oxígeno. Los cloroplastos producen tanto las moléculas nutritivas como el oxígeno que utilizan las mitocondrias.

Origen evolutivo

Los cloroplastos son uno de los muchos organelles únicos en la célula de la planta. Se consideran generalmente haber originado como endosymbiotic cyanobacteria (es decir. algas azulverdes). Esto primero fue sugerida por Mereschkowsky en 1905  después de una observación de Schimper en 1883 que los cloroplastos se asemejan de cerca a cyanobacteria.  El cloroplasto es rodeado por una membrana compuesta doble-acodada con un espacio del intermembrane; tiene sus el propios DNA y está implicado en metabolismo energético.

En plantas verdes, los cloroplastos son rodeados por dos membranas del lípido-bilayer. La membrana interna ahora se cree para corresponder a la membrana externa del cyanobacterium ancestral. Los cloroplastos tienen su propio genoma, que está considerablemente reducido comparado a el del cyanobacteria libre-que vive, pero a las piezas que siguen siendo actuales semejanzas del claro de la demostración con el genoma cyanobacterial. Plastids puede contener 60-100 genes mientras que el cyanobacteria contiene a menudo más de 1500 genes. Muchos de los genes que falta se codifican en el genoma nuclear del anfitrión. La transferencia de la información nuclear se ha estimado adentro tabaco plantas a la una gene para cada 16000 granos del polen.

En algunas algas (tales como heterokonts y otros protistas por ejemplo Euglenozoa y Cercozoa), los cloroplastos se parecen haberse desarrollado con un acontecimiento secundario del endosymbiosis, en el cual una célula eucariota engulló los segundos cloroplastos con células eucariota, formando los cloroplastos con tres o cuatro capas de la membrana.

Estructura

Los cloroplastos son orgánulos con forma de disco, de entre 4 y 6 m de diámetro y 10 m o más de longitud. Aparecen en mayor cantidad en las células de las hojas, lugar en el cual parece que pueden orientarse hacia la luz. Es posible que en una célula haya entre 40 y 50 cloroplastos, y en cada milímetro cuadrado de la superficie de la hoja hay 500.000 cloroplastos. Cada cloroplasto está recubierto por una membrana doble. El cloroplasto contiene en su interior una sustancia básica denominada estroma, la cual está atravesada por una red compleja de discos conectados entre sí, llamados lamelas. Muchas de las lamelas se encuentran apiladas como si fueran platillos; a estas pilas se les llama grana.

Las moléculas de clorofila, que absorben luz para llevar a cabo la fotosíntesis, están unidas a las lamelas. La energía luminosa capturada por la clorofila es convertida en adenosin-trifosfato (ATP) y moléculas reductoras (NADPH) mediante una serie de reacciones químicas que tienen lugar en los grana. Los cloroplastos también contienen gránulos pequeños de almidón donde se almacenan los productos de la fotosíntesis de forma temporal.

En las plantas

Los cloroplastos se desarrollan en presencia de luz, a partir de unos orgánulos pequeños e incoloros que se llaman proplastos. A medida que las células se dividen en las zonas en que la planta está creciendo, los proplastos que están en su interior también se dividen por fisión. De este modo, las células hijas tienen la capacidad de producir cloroplastos.

En las algas

Los cloroplastos se dividen directamente, sin necesidad de desarrollarse a partir de proplastos. La capacidad que tienen los cloroplastos para reproducirse a sí mismos, y su estrecha similitud, con independencia del tipo de célula en que se encuentren, sugieren que estos orgánulos fueron alguna vez organismos autónomos que establecieron una simbiosis en la que la célula vegetal era el huésped.

Membrana del cloroplasto

Cloroplastos contenga varios importantes membranas, vital para su función. Como mitochondria, los cloroplastos tienen un sobre de la doble-membrana, llamado sobre del cloroplasto. Cada membrana es a bilayer del phospholipid, entre 6 y 8 nanómetro densamente, y los dos son separados por un boquete de 10-20nm, llamado espacio del intermembrane. membrana externa es permeable a la mayoría iones y metabolites, pero membrana interna se especializa altamente con proteínas del transporte.

Piezas internas

Dentro de la membrana interna, en la región llamada tejido conectador, hay un sistema de interconectar los compartimientos aplanados de la membrana, llamado thylakoids. Éstos son los sitios de la absorción ligera y ATP la síntesis, y contiene muchas proteínas, incluyendo ésos implicados en cadena de transporte del electrón. Pigmentos fotosintéticos tales como α de la clorofila y B, y algunos otros e.g. las xantofilas y los carotenoids también están situados dentro de este espacio.

Función

La función más importante es la realización de la fotosíntesis en la que, aparte de la transformación energética, existe una transformación de materia inorgánica a orgánica, utilizando el ATP sintetizado a partir de la luz solar. En el cloroplasto se produce la fase luminosa y oscura de la fotosíntesis además de la biosíntesis de proteínas y la duplicación de su propio ADN.

Importancia

Recientemente, los cloroplastos han cogido la atención por los reveladores de plantas genético modificadas. En cierta especie de la planta, tal como tabaco, los cloroplastos no se heredan del varón, y por lo tanto, transgenes en estos plastids no puede ser diseminado cerca del polen. Esto hace transformación del plastid una herramienta valiosa para la creación y la cultivación de las plantas genético modificadas que biológico se contienen, así planteando riesgos ambientales perceptiblemente más bajos. Esto contención biológica la estrategia es por lo tanto conveniente para establecer coexistencia de la agricultura convencional y orgánica. La confiabilidad de este mecanismo todavía no se ha estudiado para toda la especie relevante de la cosecha. Sin embargo, el programa de investigación Co-Adicional resultados recientemente publicados para las plantas del tabaco, demostrando que la contención de plantas transplastomic es altamente confiable con un porcentaje de averías minúsculo de 3 en 1.000.000.

Fuentes

  • Patrick J. Keeling (2004). "Diversidad e historia evolutiva de plastids y de sus anfitriones". Diario americano de la botánica
  • Huang CY, Ayliffe mA, Timmis JN (6 Mar 2003). “Medida directa del índice de transferencia de la DNA del cloroplasto en el núcleo”.
  • Ruf S, Karcher D, Bock R (24 Abr 2007). La “determinación del nivel de la contención del transgene proporcionó por la transformación del cloroplasto”.