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El plastidioma es el conjunto de plastos de la célula. Los plastos son orgánulos exclusivos de las células vegetales, relacionados con diversos procesos metabólicos, pues son capaces de sintetizar y almacenar diversas sustancias. Hay diversos tipos de plastos, pero todos tienen en común la existencia de una doble membrana.
Se clasifican cómo:

Cloroplasto Wikipedia



Plastos indiferenciados. Existen dos tipos:
- Proplastos: son los progenitores del resto de plastos, se localizan sobre todo en células meriostemáticas. Son los plastos más inmaduros a partir de los que se diferencian todos los demás. Su forma es redondeada y su tamaño mucho menor que lo de los otros plastos. Poseen doble membrana y en su interior contienen unas laminillas de forma tubular o laminar, ribosomas y algunos gránulos de almidón.
- Etioplastos: tipo de plastos que aparecen en hojas de plantas crecidas en la obscuridad, la luz los transforman en cloroplastos. Presentan estructuras tubulares que se organizan constituyendo estructuras cristalinas llamadas cuerpos prolamelares que contienen un precursor de la clorofila de color amarillo llamado protoclorofila. No presentan grana.
2.- Leucoplastos: son plastos incoloros y fotosinteticamente inactivos, fotosintéticamente inactivos con forma irregular y de un tamaño mayor con los cloroplastos. Su función característica es la acumulación de sustancias de reserva. Asi tenemos:
Amiloplastos: almacenan almidón, formando unos gránulos de una forma redondeada u ovoide que miden de 3 a 50 micras de diámetro. Cuando los gránulos de almidón crecen, lo hacen formando capas concéntricas. Estos gránulos están en el estroma y carecen de membrana que los rodee.
Oleoplastos: almacenan lípidos.
Proteoplastos: almacenan proteínas.
En el caso de los leucoplastos que almacenan lipoproteínas, estas están contenidas dentro de las membranas de las laminillas o tilacoides.
3.- Cromoplastos: son plastos colorados, los pigmentos que le dan color son los carotenoides. Son fotosintéticamente inactivos. Los cromoplastos jovenes se parecen a cloroplastos y contienen algunos grana. Cuando maduran, los grana van a desaparecer, perder la clorofila y se forman cristáis de licopreno que es un precursor de beta_caroteno.
Estos cristales están contenidos en el interior de tilacoides dilatados. En el estroma contienen plastoglóbulos que presentan plastoquinona. En el estroma también hay pequeñas gotas lipídicas y trans de almidón, ribosomas y un nucleoide de ADN. Se cree que provienen de cloroplastos que pierden la clorofila y adquieren pigmentos de tipo beta_caroteno. Se localizan principalmente en pétalos y frutos y tienen como misión especial la atracción de polinizadores y predadores.
4.- Cloroplastos: son los plastos colorados que contienen clorofila y otros pigmentos fotosintéticos. Se caracterizan por presentar un pigmento verde: clorofila, que va a ser la encargada de realizar la fotosíntese. Son muy abundantes en las células vegetales superficiales, en las que se observan situadas en la periferia, alrededor de la vacuola central. Su número es muy variable dependiendo del tejido y tipo celular. En los vegetales inferiores, los cloroplastos tienen formas muy variables: gusanillo, herradura, estrellados, semicilíndricos... En vegetales superiores son ovoides, con un tamaño entre 4-6micras. Presentan muchos gránulos de un verde intnso: la grana. El cloroplasto se encuentra limitado por una envoltura de doble membrana que delimita un espacio interior: el estroma. Cada membrana tiene unos 7nm de espesor y el espacio intermembrana oscila entre 10 y 30 nm. En el interior se observa un sistema de doble membrana que forman las paredes de unos sacos aplanados: los tilacoides o laminillas. La membrana de los tilacoides no mantiene contacto con la envoltura. El interior del tilacoide se denomina luz del tilacoide y tiene 7nm de espesor. La grana es un apilamento de tilacoides.
Los tilacoides suenen clasificarse como tilacoides de los grana y tilacoides del estroma, para definir los tilacoides apilados de los no apilados. Sin embargo, parece ser que las vesículas están unidas por lo que cada claro estaría formado por uno único tilacoide con una membrana altamente rogada, asi, sería más correcto hablar de membrana granal y membrana estromal para definir los tilacoides apilados de los que no lo están.

1.- Composición química de la envoltura. La envoltura está formada por una doble membrana. Contienen un 60% de proteínas y un 40% de lípidos. Los lípidos más abundantes son los galactolípidos, sulfolípidos y fosfolípidos. No contienen colesterol ni fosfatidil_etanolamina. La membrana interna es impermeable y presenta numerosos transportadores como el transportador de fosfato, de ácido dicarboxílico y transportadores de otros compuestos como el glicolato, glicerato o glutamato. La envoltura carece de clorofila y posee quinonas y proteínas implicadas en la síntesis de algunos componentes de membrana como fosfolípidos y carotenoides.

2.- Composición química de las membranas de los tilacoides. Contienen un 50% de proteínas, 38% de lípidos y un 12% de pigmentos. Presenta mayor cantidad de sulfolípidos y galactolípidos que la envoltura. No presentan colesterol ni fosfatidil_etanolamina. De los pigmentos, un 10% es clorofila y un 2% carotenoides. Hay dos tipos de clorofila: la y b. Los carotenoides incluyen los carotenos y xantofila. Las proteínas de las membranas de los tilacoides se pueden dividir en tres grupos:
1.- Complejos clorofila-proteína: las clorofilas que absorven la luz están situadas en grandes complejos multiproteicos llamados fotosistemas, así se asegura la posición precisa de la clorofila cerca de las proteínas de la cadena fotosintética para que pueda realizarse eficazmente el transporte de electrones.
2.- Constituyentes de la cadena fotosintética: catalizan reacciones de óxido-reducción. Ej: complejo citocromo b6 f, plastoquinona, plastocianina, ferredoxina, NADP reductasa.
3.- ATPasa de cloroplastos: consta de dos partes. Una catalítica hidrosoluble, CF1, y una parte hidrofóbica transmembrana, CF0, y como en la mitocondria, está asociada al paso de H hacia el estroma. El componente CF1 aparece hacia parte estromática en la membrana de los tilacoides.

3.- Estroma. Constituido por una matriz amorfa que inclue enzimas, moléculas orgánicas, ADN y plastorribosomas.
Puede presentar granos de almidón e inclusiones lipídicas. Los enzimas del estroma se pueden dividir en dos grupos:
1º: enzimas que participan en la utilización de la energía metabólica obtenida en los tilacoides. Ej: fijación del CO2 para formar carbohidratos (fase obscura de la fotosintesis), síntesis de almidón, síntesis de algunos aás, síntesis de ácidos grasos y síntesis de isoprenoides.
2º: enzimas implicados en la replicación, transcripción y traducción del genoma del cloroplasto.
El ADN del cloroplasto es una doble helicoide de forma circular y su longitud oscila entre 40 y 200 micras según las especies. Los plastorribosomas son más pequeños que los ribosomas del citoplasma pero son muy abundantes. Representan el 50% de los ribosomas totales en las células de las hojas. Cuando van a sintetizar proteínas, forman polirribosomas.


4.- Funciones de los cloroplastos. Realizan la fotosintesis, fotorrespiración, síntesis de ácidos grasos , síntesis de aás y de amoniaco. La fotosintesis es un proceso que ocurre en dos partes:
1.- Fase luminosa: en esta fase hace falta la luz para que ocurra y en ella se genera poder reductor y energía en forma de moléculas de ATP. Ocurre en la membrana de los tilacoides. En la cadena fotosintética se pueden observar dos fotosistemas que son dos lugares donde la energía luminosa va a ser utilizada para aumentar el estado de excitación de los electrones que van a ser bombardeados cara un orbital más externo. Se conocen con el nombre de Fotosistema I y Fotosistema II. La fotosintesis comienza por la fotolisis del agua, liberándose oxígeno, que se desprende, H y electrones. Esta escisión de la molécula de agua ocurre en la luz del tilacoide. En el Fotosistema II los electrones procedentes del agua pasan a un compuesto aceptor que su vez los transfiere una molécula de clorofila. Estos electrones tienen un nivel de excitación muy bajo, por lo que no podrían ser transferidos a la siguiente molécula de la cadena fotosintética. Aquí intervienen los fotones de la luz. La energía de estos fotones va a ser utilizada para elevar el nivel de excitación de los electrones procedentes del agua que habían sido transferidos a la clorofila. Estos electrones, una vez activados, se van a ir transfiriendo mediante una cadena transportadora de electrones que comprende: plastoquinona, complejo citocromo c6 f, plastocianina y PSI. A nivel del complejo citocromo c6 f se produce la translocación de protones desde el estroma a la luz tilacoidal.
Estos protones pasarán posteriormente al estroma a través de la ATPasa del cloroplasto generándose ATP.
A nivel del PSI, nuevamente los fotones de la luz van excitar los electrones, pudiendo continuar transfiriéndose la otras moléculas de la cadena fotosintética que comprende PSI. Del PSI pasan a la ferredosina y después van a ser utilizados para formar NADPH, reacción catalizada por la NADP reductasa.
Esto es lo que pasa en la fotosíntese no cíclica. Pero también hay una fotosintesis cíclica, esta es independiente del PSII. Se inicia con la captación de energía y la consecuente transferencia de electrones desde el PSI a la ferredosina. La ferredosina, en este caso, cede los electrones a la plastoquinona y esta al complejo citocromo b6 f, produciéndose translocación de protones hacia la luz tilacoidal. Del complejo citocromo b6 f, los electrones pasan a la plastocianina y de ahí al PSI cerrando el ciclo. Este proceso no genera NADPH y tampoco libera oxígeno, pero como se forma un gradiante electroquímico, es capaz de formar ATP.

2.- Fase obscura: no necesita luz. Ocurre en el estroma y en ella se van a utilizar el poder reductor y el ATP obtenidos en la fase luminosa para generar carbohidratos. En esta fase se van a utilizar los ATP y el poder reductor obtenidos en la fase luminosa para incorporar moléculas de CO2 la cadenas de hidratos de carbono en una serie de reacciones químicas que conforman el ciclo de Calvin o ciclo de la fijación del carbono.
La ecuación global es:

3CO2 9ATP 6NADPH 1H2O ------------- Gliceraldehído_3P 8P 9ADP 6NADP

Gran parte del gliceraldehído_3P pasa al citoplasma donde se transforma en fructosa_6P y glucosa_1P.
También será transformado en sacarosa, que es la forma principal de transporte de azúcares en las plantas. El gliceraldehído_3P que queda en el cloroplasto regenera la ribulosa-1,5-difosfato, entrando de joven en el ciclo de Calvin. El exceso de gliceraldehído_3P se transformará en almidón que sirve de reserva de carbohidratos.
5.- Síntesis de ác. Grasos, aás y amoniaco. Los ácidos grasos de las células vegetales parecen que son sintetizados exclusivamente en los cloroplastos o en otros plastos. También se produce síntesis de aás, el amoniaco necesario para las aminacións de los procesos de síntesis de los aás y de nucleótidos se obtiene en los cloroplastos por reducción del nitrato.
Los cloroplastos también son capaces de reducir el sulfato y transformarlo en grupos diol que son incorporados a la cisteína que es el aá que contiene sulfuro. Además de estos procesos, en los cloroplastos se producen varias proteínas típicas de las membranas de los tilacoides, como son los citocromos y algunas subunidades del enzima ribulosa-1,5-difosfato carboxilasa. El ADN de los cloroplastos también codifica los ARNr y ARNt de los cloroplastos.

6.- Origen de los plastos. Los plastos proliferan en el citoplasma mediante división y crecimiento. Hoy se consideran que los plastos se originaron debido a un proceso endosimbiótico evolucionado a partir de bacterias fotosintéticas. También parece establecido que los diferentes tipos de plastos proceden de los proplastos.

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