Su caparazón consta de dos membranas, externa e interna, entre las cuales hay un espacio intermembrana. En el interior del cloroplasto, al desprenderse de la membrana interna, se forma una estructura tilacoide compleja. El contenido gelatinoso del cloroplasto se llama estroma.
Cada tilacoide está separado del estroma por una única membrana. El espacio interior del tilacoide se llama luz. tilacoides en el cloroplasto se combinan en pilas. granos. La cantidad de granos varía. Están conectados entre sí mediante tilacoides alargados especiales. laminillas. Un tilacoide común parece un disco redondeado.
El estroma contiene el ADN propio del cloroplasto en forma de molécula circular, ARN y ribosomas de tipo procariótico. Por tanto, se trata de un orgánulo semiautónomo capaz de sintetizar de forma independiente algunas de sus proteínas. Se cree que en el proceso de evolución, los cloroplastos se originaron a partir de cianobacterias que comenzaron a vivir dentro de otra célula.
La estructura del cloroplasto está determinada por la función de la fotosíntesis. Las reacciones asociadas con él ocurren en el estroma y en las membranas tilacoides. En el estroma, las reacciones de la fase oscura de la fotosíntesis, en las membranas, la fase luminosa. Por tanto, contienen diferentes sistemas enzimáticos. El estroma contiene enzimas solubles involucradas en el ciclo de Calvin.
Las membranas tilacoides contienen pigmentos. clorofilas y carotenoides. Todos ellos intervienen en la captación de la radiación solar. Sin embargo, captan espectros diferentes. El predominio de uno u otro tipo de clorofila en un determinado grupo de plantas determina su tono, del verde al marrón y al rojo (en varias algas). La mayoría de las plantas contienen clorofila a.
La estructura de la molécula de clorofila consta de una cabeza y una cola. La cola de carbohidratos está sumergida en la membrana tilacoide y la cabeza mira hacia el estroma y se ubica en él. La energía de la luz solar es absorbida por la cabeza, lo que provoca la excitación de un electrón, que es captado por los portadores. Se inicia una cadena de reacciones redox que finalmente conducen a la síntesis de una molécula de glucosa. Así, la energía de la radiación luminosa se convierte en energía de los enlaces químicos de compuestos orgánicos.
Las sustancias orgánicas sintetizadas pueden acumularse en los cloroplastos en forma de granos de almidón y también se eliminan a través de la membrana. También hay gotas de grasa en el estroma. Sin embargo, se forman a partir de lípidos de membranas tilacoides destruidas.
En las células de las hojas de otoño, los cloroplastos pierden su estructura típica y se convierten en cromoplastos, en los que el sistema de membrana interna es más simple. Además, la clorofila se destruye, lo que hace que los carotenoides se vuelvan notorios, dando al follaje tonos amarillo rojizo.
Las células verdes de la mayoría de las plantas suelen contener muchos cloroplastos, con forma de bola ligeramente alargada en una dirección (elipse de volumen). Sin embargo, varias células de algas pueden contener un cloroplasto enorme de forma extraña: en forma de cinta, en forma de estrella, etc.
La flora es una de las principales riquezas de nuestro planeta. Es gracias a la flora de la Tierra que hay oxígeno, que todos respiramos, y existe una enorme base alimenticia de la que dependen todos los seres vivos. Las plantas son únicas porque pueden convertir compuestos químicos inorgánicos en sustancias orgánicas.
Lo hacen a través de la fotosíntesis. Este importante proceso tiene lugar en orgánulos vegetales específicos; el elemento más pequeño garantiza la existencia de toda la vida en el planeta. Por cierto ¿qué es un cloroplasto?
Definición básica
Se llama así a estructuras específicas en las que se producen procesos de fotosíntesis, que tienen como objetivo la unión del dióxido de carbono y la formación de determinados carbohidratos. El subproducto es oxígeno. Se trata de orgánulos alargados que alcanzan un ancho de 2 a 4 micrones y su longitud alcanza de 5 a 10 micrones. En algunas especies, a veces se encuentran cloroplastos gigantes, ¡alargados 50 micrones!
Estas mismas algas pueden tener otra característica: tienen un solo orgánulo de esta especie para toda la célula. Las células suelen contener entre 10 y 30 cloroplastos. Sin embargo, en su caso puede haber sorprendentes excepciones. Así, en el tejido en empalizada del cormoran común hay 1000 cloroplastos por célula. ¿Para qué sirven estos cloroplastos? La fotosíntesis es su función principal, pero no la única. Para comprender claramente su importancia en la vida de una planta, es importante conocer muchos aspectos de su origen y desarrollo. Todo esto se describe en la parte posterior del artículo.
Origen del cloroplasto
Entonces, descubrimos qué es un cloroplasto. ¿De dónde proceden estos orgánulos? ¿Cómo sucedió que las plantas desarrollaron un aparato tan único que convierte el dióxido de carbono y el agua en compuestos complejos?
Actualmente, la opinión predominante entre los científicos es que estos orgánulos tienen un origen endosimbiótico, ya que su aparición independiente en las células vegetales es bastante dudosa. Es bien sabido que el liquen es una simbiosis de algas y hongos. mientras vivía en el interior. Ahora los científicos sugieren que en la antigüedad, las cianobacterias fotosintéticas penetraron en el interior y luego perdieron parcialmente su "independencia", transfiriendo la mayor parte del genoma al núcleo.
Pero el nuevo organoide conservó plenamente su característica principal. Estamos hablando del proceso de la fotosíntesis. Sin embargo, el propio aparato necesario para realizar este proceso se forma bajo el control tanto del núcleo celular como del propio cloroplasto. Así, la división de estos orgánulos y otros procesos asociados con la implementación de información genética en el ADN están controlados por el núcleo.
Prueba
Hace relativamente poco tiempo, la hipótesis sobre el origen procariótico de estos elementos no gozaba de mucha popularidad entre la comunidad científica; muchos la consideraban "invenciones de aficionados". Pero después de un análisis en profundidad de las secuencias de nucleótidos en el ADN de los cloroplastos, esta suposición recibió una brillante confirmación. Resultó que estas estructuras son extremadamente similares, incluso relacionadas, con el ADN de las células bacterianas. Así, se encontró una secuencia similar en cianobacterias de vida libre. En particular, los genes del complejo sintetizador de ATP, así como los de los "aparatos" de transcripción y traducción, resultaron ser extremadamente similares.
Los promotores, que determinan el inicio de la lectura de la información genética del ADN, así como las secuencias de nucleótidos terminales que son responsables de su terminación, también están organizados de la misma forma que los bacterianos. Por supuesto, miles de millones de años de transformaciones evolutivas lograron introducir muchos cambios en el cloroplasto, pero las secuencias de los genes del cloroplasto permanecieron absolutamente iguales. Y esta es una prueba irrefutable y completa de que los cloroplastos alguna vez tuvieron un ancestro procariótico. Pudo haber sido el organismo a partir del cual también evolucionaron las cianobacterias modernas.
Desarrollo de cloroplasto a partir de proplastidio.
El orgánulo "adulto" se desarrolla a partir del proplastidio. Es un orgánulo pequeño, completamente incoloro, de sólo unas pocas micras de diámetro. Está rodeado por una densa membrana bicapa que contiene ADN circular específico del cloroplasto. Estos "antepasados" de los orgánulos no tienen un sistema de membrana interna. Debido a su tamaño extremadamente pequeño, su estudio es extremadamente difícil, por lo que hay muy pocos datos sobre su desarrollo.
Se sabe que varios de estos protoplastidios están presentes en el núcleo de cada óvulo de animales y plantas. Durante el desarrollo del embrión, se dividen y transmiten a otras células. Esto es fácil de comprobar: los rasgos genéticos que de alguna manera están relacionados con los plastidios se transmiten sólo a través de la línea materna.
La membrana interna del protoplastidio sobresale hacia el orgánulo durante el desarrollo. A partir de estas estructuras crecen membranas tilacoides, que son responsables de la formación de granas y laminillas del estroma organoide. En completa oscuridad, el protopastido comienza a transformarse en un precursor del cloroplasto (etoplasto). Este orgánulo primario se caracteriza por el hecho de que en su interior se encuentra una estructura cristalina bastante compleja. Tan pronto como la luz incide sobre una hoja de una planta, ésta queda completamente destruida. Después de esto, se forma la estructura interna “tradicional” del cloroplasto, que está formada precisamente por tilacoides y laminillas.
Diferencias entre plantas que almacenan almidón.
Cada célula del meristemo contiene varios de estos proplastidios (su número varía según el tipo de planta y otros factores). Una vez que este tejido primario comienza a transformarse en una hoja, los precursores de los orgánulos se convierten en cloroplastos. Por lo tanto, las hojas jóvenes de trigo que han completado su crecimiento tienen cloroplastos en una cantidad de 100 a 150 piezas. Las cosas son un poco más complicadas en el caso de aquellas plantas que son capaces de acumular almidón.
Acumulan un aporte de este carbohidrato en los plastidios, que se denominan amiloplastos. Pero ¿qué tienen que ver estos orgánulos con el tema de nuestro artículo? Después de todo, ¡los tubérculos de papa no participan en la fotosíntesis! Permítanme explicar este tema con más detalle.
Descubrimos qué es un cloroplasto y al mismo tiempo revelamos la conexión de este orgánulo con las estructuras de los organismos procarióticos. Aquí la situación es similar: los científicos han descubierto desde hace mucho tiempo que los amiloplastos, al igual que los cloroplastos, contienen exactamente el mismo ADN y se forman exactamente a partir de los mismos protoplastos. Por tanto, deben considerarse en el mismo aspecto. De hecho, los amiloplastos deben considerarse un tipo especial de cloroplasto.
¿Cómo se forman los amiloplastos?
Se puede establecer una analogía entre los protoplastidios y las células madre. En pocas palabras, los amiloplastos en algún momento comienzan a desarrollarse por un camino ligeramente diferente. Los científicos, sin embargo, aprendieron algo interesante: lograron lograr la conversión mutua de los cloroplastos de las hojas de papa en amiloplastos (y viceversa). Un ejemplo canónico conocido por todos los escolares: los tubérculos de papa se vuelven verdes con la luz.
Otra información sobre las formas de diferenciación de estos orgánulos
Sabemos que durante la maduración de los frutos de los tomates, las manzanas y algunas otras plantas (y en las hojas de los árboles, pastos y arbustos en otoño), se produce un proceso de "degradación" cuando los cloroplastos de una célula vegetal se convierten en cromoplastos. Estos orgánulos contienen pigmentos colorantes y carotenoides.
Esta transformación se debe a que bajo determinadas condiciones los tilacoides se destruyen por completo, tras lo cual el orgánulo adquiere una organización interna diferente. Aquí es donde volvemos de nuevo al tema que comenzamos a tratar al principio del artículo: la influencia del núcleo en el desarrollo de los cloroplastos. Es éste el que, a través de proteínas especiales que se sintetizan en el citoplasma de las células, inicia el proceso de reestructuración del orgánulo.
Estructura del cloroplasto
Habiendo hablado del origen y desarrollo de los cloroplastos, conviene detenerse en su estructura con más detalle. Además, es muy interesante y merece una discusión aparte.
La estructura básica de los cloroplastos consta de dos membranas lipoproteicas, interna y externa. El grosor de cada uno es de aproximadamente 7 nm, la distancia entre ellos es de 20 a 30 nm. Como en el caso de otros plastidios, la capa interna forma estructuras especiales que sobresalen hacia el orgánulo. En los cloroplastos maduros, existen dos tipos de membranas "enrolladas". Los primeros forman láminas estromales, los segundos, membranas tilacoides.
Lamela y tilacoides.
Cabe señalar que existe una conexión clara que tiene la membrana del cloroplasto con formaciones similares ubicadas dentro del orgánulo. El caso es que algunos de sus pliegues pueden extenderse de una pared a otra (como las mitocondrias). Por tanto, las láminas pueden formar una especie de "bolsa" o una red ramificada. Sin embargo, la mayoría de las veces estas estructuras están ubicadas paralelas entre sí y no están conectadas de ninguna manera entre sí.
No olvides que dentro del cloroplasto también se encuentran los tilacoides de membrana. Se trata de “bolsas” cerradas que se apilan. Como en el caso anterior, existe una distancia de 20-30 nm entre las dos paredes de la cavidad. Las columnas de estas “bolsas” se llaman grana. Cada columna puede contener hasta 50 tilacoides y, en algunos casos, incluso más. Dado que las “dimensiones” totales de estas pilas pueden alcanzar los 0,5 micrones, a veces pueden detectarse con un microscopio óptico común.
El número total de granos contenidos en los cloroplastos de las plantas superiores puede alcanzar entre 40 y 60. Cada tilacoide se ajusta tan estrechamente al otro que sus membranas externas forman un solo plano. El espesor de la capa en la unión puede alcanzar hasta 2 nm. Tenga en cuenta que este tipo de estructuras, que están formadas por tilacoides y laminillas adyacentes entre sí, no son infrecuentes.
En los lugares de su contacto también hay una capa, que a veces alcanza los mismos 2 nm. Por tanto, los cloroplastos (cuya estructura y funciones son muy complejas) no son una estructura monolítica única, sino una especie de "estado dentro de un estado". ¡En algunos aspectos, la estructura de estos orgánulos no es menos compleja que toda la estructura celular!
Las granadas están conectadas entre sí precisamente mediante laminillas. Pero las cavidades de tilacoides que forman pilas están siempre cerradas y no se comunican de ninguna manera con el espacio intermembrana. Como puedes ver, la estructura de los cloroplastos es bastante compleja.
¿Qué pigmentos pueden contener los cloroplastos?
¿Qué puede contener el estroma de cada cloroplasto? Hay moléculas de ADN individuales y bastantes ribosomas. En los amiloplastos, es en el estroma donde se depositan los granos de almidón. Por consiguiente, los cromoplastos contienen allí pigmentos colorantes. Por supuesto, existen varios pigmentos de cloroplasto, pero el más común es la clorofila. Se divide en varios tipos:
- Grupo A (azul-verde). Se encuentra en el 70% de los casos y se encuentra en los cloroplastos de todas las plantas superiores y algas.
- Grupo B (amarillo-verde). El 30% restante también se encuentra en plantas y algas de especies superiores.
- Los grupos C, D y E son mucho menos comunes. Se encuentra en los cloroplastos de algunas especies de algas y plantas inferiores.
No es raro que las algas rojas y marrones contengan tipos completamente diferentes de colorantes orgánicos en sus cloroplastos. Algunas algas contienen generalmente casi todos los pigmentos de cloroplasto existentes.
Funciones de los cloroplastos
Por supuesto, su función principal es convertir la energía luminosa en componentes orgánicos. La fotosíntesis misma ocurre en grana con la participación directa de la clorofila. Absorbe la energía de la luz solar y la convierte en energía de electrones excitados. Estos últimos, al tener un exceso de aporte, ceden el exceso de energía, que se utiliza para la descomposición del agua y la síntesis de ATP. Cuando el agua se descompone, se forman oxígeno e hidrógeno. El primero, como escribimos anteriormente, es un subproducto y se libera al espacio circundante, y el hidrógeno se une a una proteína especial, la ferredoxina.
Se oxida nuevamente, transfiriendo hidrógeno a un agente reductor, que en bioquímica se abrevia NADP. En consecuencia, su forma reducida es NADP-H2. En pocas palabras, el proceso de fotosíntesis libera las siguientes sustancias: ATP, NADP-H2 y un subproducto en forma de oxígeno.
El papel energético del ATP
El ATP resultante es sumamente importante, ya que es el principal “acumulador” de energía que se destina a diversas necesidades de la célula. NADP-H2 contiene un agente reductor, hidrógeno, y este compuesto puede desprenderlo fácilmente si es necesario. En pocas palabras, es un agente reductor químico eficaz: durante el proceso de fotosíntesis, se producen muchas reacciones que simplemente no pueden ocurrir sin él.
A continuación entran en juego las enzimas del cloroplasto, que actúan en la oscuridad y fuera de la grana: el cloroplasto utiliza el hidrógeno del agente reductor y la energía ATP para iniciar la síntesis de una serie de sustancias orgánicas. Dado que la fotosíntesis se produce en buenas condiciones de luz, los compuestos acumulados en la oscuridad se utilizan para las necesidades de las propias plantas.
Tal vez observes con razón que este proceso es, en algunos aspectos, sospechosamente similar a la respiración. ¿En qué se diferencia la fotosíntesis? La tabla le ayudará a comprender este problema.
Puntos de comparación | Fotosíntesis | Aliento |
Cuando sucede | Sólo durante el día, a la luz del sol. | En cualquier momento |
¿Dónde se filtra? | Todas las células vivas |
|
Oxígeno | Selección | Absorción |
Absorción | Selección |
|
Materia orgánica | Síntesis, escisión parcial. | solo dividiendo |
Energía | Absorbido | Destaca |
En esto se diferencia la fotosíntesis de la respiración. La tabla muestra claramente sus principales diferencias.
Algunas "paradojas"
La mayoría de las reacciones posteriores tienen lugar allí mismo, en el estroma del cloroplasto. El camino posterior de las sustancias sintetizadas es diferente. Así, los azúcares simples abandonan inmediatamente el orgánulo y se acumulan en otras partes de la célula en forma de polisacáridos, principalmente almidón. En los cloroplastos se produce tanto el depósito de grasas como la acumulación preliminar de sus precursores, que luego son transportados a otras zonas de la célula.
Debe quedar claro que todas las reacciones de fusión requieren enormes cantidades de energía. Su única fuente es la misma fotosíntesis. ¡Este es un proceso que a menudo requiere tanta energía que debe obtenerse destruyendo sustancias formadas como resultado de síntesis previas! Así, la mayor parte de la energía que se obtiene durante su curso se gasta en realizar muchas reacciones químicas dentro de la propia célula vegetal.
Sólo una determinada proporción del mismo se utiliza para obtener directamente aquellas sustancias orgánicas que la planta toma para su propio crecimiento y desarrollo o depósitos en forma de grasas o carbohidratos.
¿Son los cloroplastos estáticos?
En general, se acepta que los orgánulos celulares, incluidos los cloroplastos (cuya estructura y funciones hemos descrito en detalle), están ubicados estrictamente en un solo lugar. Esto está mal. Los cloroplastos pueden moverse por la célula. Así, en condiciones de poca luz tienden a posicionarse cerca del lado más iluminado de la celda; en condiciones de iluminación media y baja pueden elegir algunas posiciones intermedias en las que logran “captar” la mayor cantidad de luz solar. Este fenómeno se llama “fototaxis”.
Para las plantas, esto es obvio: se trata de la síntesis de energía y sustancias que utilizan las células vegetales. Pero la fotosíntesis es un proceso que asegura la acumulación constante de materia orgánica a escala planetaria. A partir de dióxido de carbono, agua y luz solar, los cloroplastos pueden sintetizar una gran cantidad de compuestos complejos de alto peso molecular. Esta capacidad es característica sólo de ellos, y los humanos aún están lejos de repetir este proceso en condiciones artificiales.
Toda la biomasa de la superficie de nuestro planeta debe su existencia a estos diminutos orgánulos, que se encuentran en las profundidades de las células vegetales. Sin ellos, sin el proceso de fotosíntesis que llevan a cabo, no habría vida en la Tierra en sus manifestaciones modernas.
Esperamos que hayas aprendido en este artículo qué es un cloroplasto y cuál es su función en el cuerpo de la planta.
Los cloroplastos tienen un color verde debido al pigmento predominante clorofila. Su función principal es la fotosíntesis.
El número de estos orgánulos en una célula varía. Algunas células de algas contienen sólo un cloroplasto grande, a menudo de forma extraña. En las plantas superiores hay muchos de ellos, especialmente en el tejido mesófilo de las hojas, donde el número puede llegar a cientos por célula.
En las plantas superiores, el tamaño del orgánulo es de aproximadamente 5 micrones, la forma es redonda y ligeramente alargada en una dirección.
Los cloroplastos en las células se desarrollan a partir de proplastidios o dividiendo los preexistentes en dos.
La estructura de los cloroplastos incluye membranas externas e internas, espacio intermembrana, estroma, tilacoides, grana, laminillas y luz.
tilacoide Es un espacio limitado por una membrana en forma de disco aplanado. Los tilacoides de los cloroplastos se combinan en pilas llamadas granos. Los grana están interconectados por tilacoides alargados. laminillas.
El contenido semilíquido del cloroplasto se llama estroma. Contiene su ADN y ARN, ribosomas, que aseguran la semiautonomía del orgánulo (ver).
También en el estroma se encuentran los granos de almidón. Se forman cuando hay un exceso de carbohidratos formados durante la actividad fotosintética. Las gotas de grasa generalmente se forman a partir de las membranas de los tilacoides que colapsan.
Funciones de los cloroplastos
Principal la función de los cloroplastos es la fotosíntesis- síntesis de glucosa a partir de dióxido de carbono y agua debido a la energía solar, que es capturada por la clorofila. El oxígeno se libera como subproducto de la fotosíntesis. Sin embargo, este proceso es complejo y de varias etapas, durante el cual también se sintetizan subproductos, que se utilizan tanto en el propio cloroplasto como en otras partes de la célula.
El principal pigmento fotosintético es la clorofila. Existe en varias formas diferentes. Además de la clorofila, en la fotosíntesis participan pigmentos carotenoides.
Los pigmentos se localizan en las membranas de los tilacoides, donde tienen lugar las reacciones luminosas de la fotosíntesis. Además de los pigmentos, aquí se encuentran enzimas y portadores de electrones. Los cloroplastos intentan organizarse en la célula de modo que sus membranas tilacoides formen ángulos rectos con la luz solar.
La clorofila consta de un largo anillo de carbohidratos y una cabeza de porfirina. La cola es hidrofóbica y está incrustada en la capa lipídica de las membranas tilacoides. La cabeza es hidrófila y mira hacia el estroma. La energía luminosa es absorbida por la cabeza, lo que provoca la excitación de los electrones.
El electrón se separa de la molécula de clorofila, que luego se vuelve electropositiva, es decir, aparece en forma oxidada. El electrón es aceptado por un portador, que lo transfiere a otra sustancia.
Los diferentes tipos de clorofila se diferencian entre sí en un espectro de absorción de la luz solar ligeramente diferente. La mayor parte de la clorofila A se encuentra en las plantas.
Las reacciones oscuras de la fotosíntesis ocurren en el estroma del cloroplasto. Aquí se encuentran las enzimas del ciclo de Calvin y otras.
CLOROPLASTOS CLOROPLASTOS
(del griego cloros - verde y plastos - formado), orgánulos intracelulares (plastidios) de las plantas, en los que se produce la fotosíntesis; Gracias a la clorofila, adquieren un color verde. Se encuentra en varias células. Tejidos de órganos vegetales aéreos, especialmente abundantes y bien desarrollados en hojas y frutos verdes. Dl. 5-10 micras de ancho. 2-4 micras. En las células de las plantas superiores, X. (generalmente hay entre 15 y 50) tienen una forma lenticular, redonda o elipsoidal. Mucho más diverso que X., llamado. cromatóforos en algas, pero su número suele ser pequeño (de uno a varios). X. están separados del citoplasma por una doble membrana con selectividad. permeabilidad; interno su parte, al crecer hacia la matriz (estroma), forma un sistema básico. X. unidades estructurales en forma de bolsas aplanadas: tilacoides, en las que se localizan los pigmentos: las principales son las clorofilas y las auxiliares son los carotenoides. Grupos de tilacoides en forma de disco, conectados entre sí de tal manera que sus cavidades son continuas, forman (como una pila de monedas) grana. El número de granos en las plantas X. superiores puede alcanzar entre 40 y 60 (a veces hasta 150). Los tilacoides del estroma (los llamados trastes) conectan los grana entre sí. X. contiene ribosomas, ADN, enzimas y, además de la fotosíntesis, realiza la síntesis de ATP a partir de ADP (fosforilación), la síntesis e hidrólisis de lípidos, almidón asimilativo y proteínas depositadas en el estroma. X. también sintetiza enzimas que llevan a cabo la reacción luminosa y proteínas de membrana tilacoides. Genética propia aparatos y específicos El sistema de síntesis de proteínas determina la autonomía de X. de otras estructuras celulares. Se cree que cada X. se desarrolla a partir de un proplastidio, que es capaz de replicarse por división (así es como aumenta su número en la célula); Los X. maduros a veces también son capaces de replicarse. Con el envejecimiento de hojas y tallos y la maduración de frutos, X. debido a la destrucción de la clorofila, pierden su color verde, convirtiéndose en cromoplastos. Se cree que X. surgió a través de la simbiogénesis de cianobacterias con antiguas algas o protozoos heterótrofos nucleares.
.(Fuente: “Diccionario enciclopédico biológico”. Editor en jefe M. S. Gilyarov; Consejo editorial: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin y otros - 2ª ed., corregida - M.: Sov. Encyclopedia, 1986.)
cloroplastosOrganelos de células vegetales que contienen el pigmento verde clorofila; vista plástido. Tienen su propio aparato genético y sistema de síntesis de proteínas, lo que les proporciona una relativa "independencia" del núcleo celular y otros orgánulos. El principal proceso fisiológico de las plantas verdes se lleva a cabo en los cloroplastos. fotosíntesis. Además, sintetizan el compuesto rico en energía ATP, proteínas y almidón. Los cloroplastos se encuentran principalmente en hojas y frutos verdes. A medida que las hojas envejecen y los frutos maduran, la clorofila se destruye y los cloroplastos se convierten en cromoplastos.
.(Fuente: “Biología. Enciclopedia ilustrada moderna”. Editor jefe A. P. Gorkin; M.: Rosman, 2006.)
Vea qué son los "CLOROPLASTOS" en otros diccionarios:
En las células de musgo, cloroplastos afines a Plagiomnium (del griego ... Wikipedia
- (del griego cloros verde y plastos esculpido formado), orgánulos intracelulares de una célula vegetal en los que se produce la fotosíntesis; de color verde (contienen clorofila). Aparato genético propio y... ... Gran diccionario enciclopédico
Cuerpos contenidos en células vegetales, de color verde y que contienen clorofila. En las plantas superiores, las clorofilas tienen una forma muy definida y se denominan granos de clorofila; Las algas tienen una forma variada y se llaman cromatóforos o... Enciclopedia de Brockhaus y Efron
cloroplastos- (del griego cloros verde y plastos formado, formado), estructuras intracelulares de una célula vegetal en las que se produce la fotosíntesis. Contienen el pigmento clorofila, que los tiñe de verde. En la célula de las plantas superiores hay de 10 a ... Diccionario enciclopédico ilustrado
- (del gr. cloros verde + últimas formando) plastidios verdes de una célula vegetal que contienen clorofila, caroteno, xantofila y participan en el proceso de fotosíntesis cf. cromoplastos). Nuevo diccionario de palabras extranjeras. por EdwART, 2009. cloroplastos [gr.... ... Diccionario de palabras extranjeras de la lengua rusa.
- (del griego clorós verde y plastós formado, formado) orgánulos intracelulares de una célula vegetal Plástidos en los que se produce la fotosíntesis. Son de color verde debido a la presencia del pigmento principal de la fotosíntesis... Gran enciclopedia soviética
ov; pl. (unidad cloroplasto, a; m.). [del griego chlōros verde pálido y plastos esculpidos] Botan. Cuerpos en el protoplasma de las células vegetales que contienen clorofila y participan en el proceso de fotosíntesis. Concentración de clorofila en cloroplastos. * * *… … diccionario enciclopédico
Cuerpos contenidos en células vegetales, de color verde y que contienen clorofila. En las plantas superiores, X. tiene una forma muy definida y se denominan granos de clorofila (ver); Las algas tienen una variedad de formas y se llaman... ... Diccionario enciclopédico F.A. Brockhaus y I.A. Efrón
Minnesota. Plástidos verdes de una célula vegetal que contienen clorofila, caroteno y participan en el proceso de fotosíntesis. Diccionario explicativo de Efraín. T. F. Efremova. 2000... Diccionario explicativo moderno de la lengua rusa de Efremova.
- (del griego cloros verde y plastоs esculpido, formado), crecen orgánulos intracelulares. células en las que se produce la fotosíntesis; de color verde (contienen clorofila). Propio genético aparato y sintetizador de proteínas... ... Ciencias Naturales. diccionario enciclopédico
la fotosíntesis ocurre en orgánulos celulares especializados: los cloroplastos. Los cloroplastos de las plantas superiores tienen forma biconvexa. lentes(disco), que es más conveniente para absorber la luz solar. Su tamaño, cantidad y ubicación corresponden plenamente a su propósito: absorber la energía solar de la manera más eficiente posible y asimilar el carbono de la manera más completa posible. Se ha establecido que el número de cloroplastos en una célula se mide en decenas. Esto asegura un alto contenido de estos orgánulos por unidad de superficie foliar. Si en 1 milímetro 2 hojas de frijol representadas 283 mil cloroplastos, en girasol - 465 mil. Diámetro cloroplastos en promedio 0,5-2 micras.
Estructura del cloroplasto muy complejo. Al igual que el núcleo y las mitocondrias, el cloroplasto está rodeado por una capa que consta de dos membranas de lipoproteínas. El ambiente interno está representado por una sustancia relativamente homogénea: matriz o estroma , que está atravesado por membranas - laminillas (arroz.). Las lamelas conectadas entre sí forman burbujas. tilacoides . Muy adyacentes entre sí, se forman tilacoides. granos , que se puede distinguir incluso con un microscopio óptico. A su vez, los grana en uno o más lugares se unen entre sí mediante hebras intergranales: tilacoides estromales.
Propiedades de los cloroplastos: capaz de cambiar de orientación y moverse. Por ejemplo, bajo la influencia de una luz brillante, los cloroplastos giran el lado estrecho del disco hacia los rayos incidentes y se mueven hacia las paredes laterales de las células. Los cloroplastos se mueven hacia concentraciones más altas de CO 2 en la célula. Durante el día suelen alinearse a lo largo de las paredes y por la noche se hunden hasta el fondo de la jaula.
Composición química cloroplastos: agua - 75%; 75-80% de la cantidad total de materia seca es org. compuestos, 20-25% minerales.
La base estructural de los cloroplastos es ardillas (50-55 % masa seca), la mitad de ellos son proteínas solubles en agua. Un contenido tan elevado de proteínas se explica por sus diversas funciones dentro de los cloroplastos (proteínas estructurales de membrana, proteínas enzimáticas, proteínas de transporte, proteínas contráctiles, proteínas receptoras).
Los componentes más importantes de los cloroplastos son lípidos , (30-40% seco metro.). Los lípidos de los cloroplastos están representados por tres grupos de compuestos.
Componentes estructurales de las membranas, que están representados por lipoides anfipáticos y se caracterizan por un alto contenido (más del 50%) de galactolípidos y sulfolípidos. La composición de fosfolípidos se caracteriza. ausencia de fosfatidiletanolamina y alto contenido fosfatidilglicerol(más de 20%). Encima 60 % La composición de los cristales líquidos representa linoleicoácido.
pigmentos fotosintéticos cloroplastos: sustancias hidrofóbicas relacionadas con lipoides(pigmentos solubles en agua en la savia celular). Las plantas superiores contienen 2 formas. verde pigmentos: clorofila a Y clorofilab y 2 formas de pigmentos amarillos: carotenos Y xantofilas(carotenoides). La clorofila juega un papel. fotosensibilizadores, otros pigmentos amplían el espectro de la fotosíntesis debido a una absorción más completa de PAR. Los carotenoides protegen la clorofila de fotooxidación, participar en transporte de hidrógeno, formado durante la fotólisis del agua.
Vitaminas solubles en grasa - ergosterol(provitamina D), vitaminas mi, A- concentrados casi en su totalidad en los cloroplastos, donde participan en la conversión de la energía luminosa en energía química. El citosol de las células de las hojas contiene principalmente vitaminas solubles en agua. Así, en las espinacas, el contenido de ácido ascórbico en los cloroplastos es de 4 a 5 veces menor que en las hojas.
Los cloroplastos de las hojas contienen una cantidad importante. ARN y ADN . Las NC constituyen aproximadamente el 1% del peso seco de los cloroplastos (ARN - 0,75%, ADN - 0,01-0,02%). El genoma del cloroplasto está representado por una molécula de ADN circular de 40 µm de largo con un peso molecular de 108, que codifica entre 100 y 150 proteínas de tamaño mediano. Los ribosomas de cloroplasto constituyen del 20 al 50% de la población total de ribosomas de la célula. Por tanto, los cloroplastos tienen su propio sistema de síntesis de proteínas. Sin embargo, para el funcionamiento normal de los cloroplastos, es necesaria la interacción entre los genomas nuclear y cloroplasto. La enzima clave de la fotosíntesis, la RDP carboxilasa, se sintetiza bajo un control dual: el ADN del núcleo y el cloroplasto.
carbohidratos No son sustancias constitucionales del cloroplasto. Están representados por ésteres de fósforo de azúcares y productos de la fotosíntesis. Por tanto, el contenido de carbohidratos en los cloroplastos varía significativamente (del 5 al 50%). En los cloroplastos que funcionan activamente, los carbohidratos generalmente no se acumulan, sino que se produce su rápida salida. Con una disminución en la necesidad de productos fotosintéticos, se forman grandes granos de almidón en los cloroplastos. En este caso, el contenido de almidón puede aumentar hasta 50 % La masa seca y la actividad de los cloroplastos disminuirán.
Minerales. Los propios cloroplastos constituyen del 25 al 30% de la masa foliar, pero contienen hasta 80 % fe, 70-72 - magnesioYzinc, 50 - Cu, 60 % California contenida en los tejidos de las hojas. Esto se explica por la alta y diversa actividad enzimática de los cloroplastos (incluidos los grupos protésicos y cofactores). magnesio es parte de la clorofila. California Estabiliza las estructuras de membrana de los cloroplastos.
La aparición y desarrollo de los cloroplastos. . Los cloroplastos se forman en células meristemáticas a partir de partículas iniciales o plastidios rudimentarios (Fig.). La partícula inicial consiste en un estrema ameboide rodeado por una capa de doble membrana. A medida que la célula crece, las partículas iniciales aumentan de tamaño y toman la forma de una lente biconvexa, y aparecen pequeños granos de almidón en el estribo. Al mismo tiempo, la membrana interna comienza a crecer formando pliegues (invaginaciones), de donde emergen vesículas y tubos. Estas formaciones se llaman proplastidios . Para su mayor desarrollo se necesita luz. En la oscuridad se forman etioplastos , en el que se forma una estructura reticular de membrana: el cuerpo prolaminar. A la luz, se forman las membranas internas de los proplastidios y los etioplastos. sistema de corte. Al mismo tiempo, las moléculas recién formadas de clorofila y otros pigmentos también se incorporan a la grana a la luz. Así, las estructuras que están preparadas para funcionar con la luz aparecen y se desarrollan sólo en su presencia.
Junto con los cloroplastos, existen otros plastidios, que se forman directamente a partir de proplastidios o entre sí mediante transformaciones mutuas ( arroz.). Estos incluyen amiloplastos acumuladores de almidón ( leucoplastos) Y cromoplastos que contienen carotenoides. En flores y frutos, los cromoplastos surgen temprano en el desarrollo de los proplastidios. Los cromoplastos del follaje otoñal son productos de la degradación de los cloroplastos., en el que los plastoglóbulos actúan como estructuras portadoras de carotnoides.
pigmentos cloroplastos involucrados en la captura de energía luminosa, así como enzimas necesarias para la fase ligera fotosíntesis, integrada en membranas tilacoides.
enzimas , que catalizan numerosas reacciones del ciclo de reducción de carbohidratos (fase de tiempo de la fotosíntesis), así como diversas biosíntesis, incluida la biosíntesis de proteínas, lípidos y almidón, están presentes principalmente en el estroma, algunas de ellas son proteínas laminares periféricas.
La estructura de los cloroplastos maduros es la misma en todas las plantas superiores, así como en las células de diferentes órganos de una misma planta (hojas, raíces verdes, corteza, frutos). Dependiendo de la carga funcional de las células, el estado fisiológico de los cloroplastos y su edad, se distingue el grado de su estructura interna: tamaño, número de granos, conexión entre ellos. Entonces, en el cierre células estomáticas La función principal de los cloroplastos es fotorregulación movimientos estomáticos. Los cloroplastos no tienen una estructura granular estricta; contienen grandes granos de almidón, tilacoides hinchados y glóbulos lipófilos. Todo esto indica su baja carga energética (esta función la realizan las mitocondrias). Se observa una imagen diferente al estudiar los cloroplastos de los frutos de tomate verde. Disponibilidad sistema granular bien desarrollado indica una alta carga funcional de estos orgánulos y, probablemente, una contribución significativa de la fotosíntesis durante la formación del fruto.
Cambios relacionados con la edad: Los jóvenes se caracterizan por una estructura laminar, en este estado los cloroplastos pueden reproducirse por división. En los maduros, el gran sistema está bien expresado. En los individuos que envejecen, los tilacoides del estroma se rompen, la conexión entre los grana disminuye y, posteriormente, se observa la desintegración de la clorofila y la destrucción de los grana. En el follaje de otoño, la degradación de los cloroplastos conduce a la formación cromoplastos .
Estructura del cloroplasto lábil y dinámico , refleja todas las condiciones de vida de la planta. El régimen de nutrición mineral de las plantas tiene una gran influencia. Si hay escasez norte los cloroplastos se vuelven 1,5-2 veces más pequeños, deficiencia PAG Y S altera la estructura normal de laminillas y granadas, deficiencia simultánea norte Y California conduce a un desbordamiento de cloroplastos con almidón debido a la interrupción de la salida normal de asimilados. Si hay escasez California la estructura de la membrana externa del cloroplasto se altera. Para mantener la estructura del cloroplasto también es necesaria la luz; en la oscuridad, los tilacoides granales y estremales se destruyen gradualmente.
