Cloroplast

De Viquip??dia

C??l??lules vegetals en les quals s??n visibles els cloroplasts

Els cloroplasts s??n org??nuls presents a les c??l??lules de les plantes i algues eucariotes que realitzen la fotos??ntesi. Els cloroplasts capturen l'energia de la llum del sol per produir energia lliure emmagatzemada a l'ATP i el NADPH mitjan??ant un proc??s anomenat fotos??ntesi. El mot deriva de les paraules gregues khlor??s, que significa "verd clar" i pl??sto, que significa "formar, modelar" (i que en termes biol??gics podr??em considerar com a "forma" o "org??nul" cel??lular).

[edita] Origen evolutiu

De manera semblant als mitocondris, els altres org??nuls que transformen energia a les c??l??lules eucariotes, es considera que els cloroplasts es van originar per endosimbiosi: van evolucionar directament a partir de procariotes (cianobacteris) que van ??sser capturats per c??l??lules eucariotes primitives amb les quals van establir una relaci?? simbi??tica.

Des de l'establiment d'aquesta endosimbiosi en fases inicials de la hist??ria evolutiva els cloroplasts han perdut gran part del seu propi genoma, per?? encara contenen fragments del seu propi ADN que codifiquen prote??nes funcionals i que mostren similituds amb l'ADN de cianobacteris de vida lliure. Aix?? no obstant, actualment depenen de prote??nes codificades per l'ADN nuclear i sintetitzades al citosol cel??lular que s??n despr??s transportades a l'interior de l'org??nul.

Els cloroplasts tamb?? comparteixen amb els mitocondris la posessi?? d'una doble membrana amb un espai intermembrana: la membrana interna es creu que correspon a la membrana original del cianobacteri ancestral, mentre que la membrana externa procediria de la ves??cula d'endocitosi.

A algunes algues (per exemple els heterocont??fits i altres protists com els euglen??fits) els cloroplasts semblen haver evolucionat a trav??s d'un episodi secundari d'endosimbiosi en el qual una c??l??lula eucariota va engolir una segona c??l??lula eucariota que ja contenia cloroplasts. Aix?? va originar uns cloroplasts amb tres (o quatre) membranes.

[edita] Funci??

Els cloroplasts estan especialitzats en el metabolisme energ??tic i al seu interior es produeixen les reaccions de la fotos??ntesi. En pres??ncia de llum solar produeixen metabolits rics en energia i O₂ a partir dels electrons de l'aigua, l'energia de la llum i el CO₂ segons la reacci?? general:

     nH₂O + nCO₂ ??? (CH₂O)_n + nO₂

Les reaccions de la fotos??ntesi han estat tradicionalment dividides en dues fases, la fase lluminosa i la fase fosca. Actualment se sap que la fase fosca nom??s t?? lloc en pres??ncia de llum, tot i que no utilitzi la seva energia directament, de manera que resulta m??s adequat referir-s'hi com a fase fotoqu??mica i fase de fixaci?? del CO₂ (cicle de Calvin), respectivament.

A la fase fotoqu??mica l'energia de la llum solar activa un electr?? de la clorofil??la que ??s transportat al llarg d'una cadena d'oxidaci?? d'una manera semblant al que succeeix a la cadena respirat??ria dels mitocondris. El transport electr??nic impulsa la s??ntesi d'ATP i la reducci?? de NADP⁺ a NADPH i, alhora, l'aigua s'oxida i s'allibera O₂.
A la fase de fixaci?? del CO₂ l'ATP i el NADPH obtinguts a la fase anterior s'utilitzen com a font d'energia i de poder reductor per a transformar el CO₂ en gl??cids senzills.

[edita] Estructura

Estructura interna d'un cloroplast

El cloroplast, de manera semblant al mitocondri, est?? envoltat per una doble membrana amb un espai intermembrana. Ambdues membranes s??n independents i cont??nues i presenten caracter??stiques diferents: la membrana externa ??s molt permeable i la interna cont?? prote??nes de transport espec??fiques ja que ??s molt menys permeable.

La membrana interna no est?? replegada en crestes, com passa al mitocondri, ni cont?? els enzims del transport electr??nic. El cloroplast cont?? un tercer joc de membranes, la membrana tilaco??dal que pren la forma de sacs aplanats, els tilacoides. Els tilacoides formen agrupacions de discs apilats, els grana, connectats mitjan??ant les lamel??les. La membrana tilaco??dal, que ??s impermeable als ions, delimita un espai interior anomenat espai tilaco??dal. ??s la responsable del color verd dels cloroplasts ja que cont?? immersos el sistema fotosint??tic (amb la clorofil??la) i la cadena de transport d'electrons.

La membrana interna envolta un espai central anomenat estroma que cont?? l'ADN del cloroplast i molts enzims solubles, entre ells els responsables del cicle de Calvin.

[edita] Refer??ncies

ALBERTS, Bruce et al. Biologia molecular de la c??l??lula. Trad. de Merc?? Durfort i Coll i Miquel Llobera i Sande. Barcelona: Ediciones Omega, S.A., 1994. 1376 p. ISBN: 84-282-0927-8