¿Qué son y qué función tienen los cloroplastos?

Fotosíntesis en plantas

Las células animal y vegetal se diferencian en algunas cosas. La diferencia principal es que la célula vegetal posee cloroplastos y la animal no. Los cloroplastos son orgánulos por lo general, de un tamaño grande que están presente en las células de las plantas. Por lo general, la célula de una hoja es capaz de albergar entre 20 y 100 cloroplastos. Estos orgánulos tienen una función especial que veremos en este artículo.

Vamos a explicarte todo lo que debes saber sobre los cloroplastos, sus funciones y la importancia que tienen en el mundo de la botánica.

Características principales

Célula vegetal

Vamos a ir analizando las características principales de estos orgánulos. Nos encontramos con una morfología variable. Hay con formas esféricas, elípticas y otras formas más complejas. El conjunto de cloroplastos de una célula forma lo que se conoce como platidios. En el interior del platidio se encuentra ADN con unos 250 genes a partir de los que se van codificando el ARN ribosómico, ARN de transferencia y el ARN mensajero. Este último es el que se produce en el propio cloroplasto, otorgará la proteína necesaria para que el orgánulo se divida y pueda realizar la fotosíntesis.

Es decir, sin cloroplastos, las plantas no podrían realizar la fotosíntesis. No habría intercambio de CO2 por oxígeno en la atmósfera. En cuanto a la morfología de estos orgánulos, están formados por varios compartimentos. Los compartimentos más externos están formados por dos membranas, externa e interna. Al contrario que ocurre con la mitocondria, la membrana que posee no tiene pliegues.

En el interior de los cloroplastos podemos observar a los tilacoides. Se trata de sacos aplanados que también están delimitados por una membrana y amontonados. Están formando estructuras a modo de pilas de moneda llamadas granum. Estos apilamientos están conectados lateralmente por membranas. En las membranas que tienen los tilacoides se encuentran las proteínas y moléculas que se emplean para realizar la fotosíntesis.

División y movimiento de los cloroplastos

Cloroplastos

Estos orgánulos tienen que ir dividiéndose de forma continuada para que las células vayan proliferando y tengan un número adecuado en la etapa funcional de la fotosíntesis. No tiene por qué ocurrir siempre, pero la célula, al igual que se divide, puede estar sincronizada con la división de los cloroplastos. Normalmente,  la sincronía entre los procesos de división de estos orgánulos y de la célula tiene lugar en plantas que sólo tienen un sólo cloroplasto. En las células que hay en el mesófilo de las hojas,  los cloroplastos se van dividiendo para poder incrementarse en número, aunque la célula no se vaya a dividir más. Esto se traduce en un aumento de cloroplastos por célula. Si la célula siguiera dividiéndose, los cloroplastos no incrementarían su número por célula, sino que se repartirían por las demás.

En la superficie de las hojas, el número de cloroplastos que se forman está controlado o determinado por el tamaño de la célula. Por lo general, los cloroplastos tienen que repartirse a través de las células hijas siempre y cuando se produzca la división celular.

Como hemos mencionado antes, la división de los cloroplastos depende enteramente de las proteínas que se han sintetizado en el núcleo. En el proceso de división, se forman dos anillos proteicos donde se mezclan, por un lado proteínas del propio cloroplasto, y por otro las proteínas relacionadas con los genes del núcleo de la célula.

Cuando una planta se tiene que adaptar a diferentes condiciones de luz solar, simplemente recoloca todos los cloroplastos que tiene en su célula para poder adaptarse a dichas condiciones. Aunque el movimiento es lento, es suficiente como para adaptarse. Y es que el exceso de luz puede hacer más débil a los cloroplastos y hacer que la fotosíntesis pierda efectividad.

Funciones de los cloroplastos

Fotosíntesis

Representación de célula vegetal

La principal función que tienen estos orgánulos es la de llevar a cabo el proceso de la fotosíntesis. Vamos a analizar paso a paso las funciones. Para aprovechar la energía del sol, los cloroplastos están encargados de realizar la conversión de la energía electromagnética que viene de la luz solar en enlaces químicos. La fotosíntesis tiene dos partes principales por la que se sucede todo el proceso. La primera parte, es la fase luminosa, en la que la energía luminosa que incide en la planta con un gradiente de protones se empleará para la síntesis de ATP y la producción de NADPH.

Por otro lado, la fotosíntesis tiene otra fase oscura, en la que no se necesita luz, pero sí los productos que se han generado en la fase luminosa. En esta fase oscura es donde se produce la fijación de CO2 en forma de azúcares fosfatados. La primera fase de la fotosíntesis tiene lugar en la membrana del tilacoides y la segunda en el estroma.

Otras funciones

Cloroplastos de las hojas

Además de contribuir en la fotosíntesis de las plantas, los cloroplastos tienen otras muchas funciones. Destacan algunas funciones principales como lo son la síntesis de aminoácidos, nucleótidos y ácidos grasos. También participan en la producción de hormonas, de vitaminas y de otros metabolitos secundarios, ayudando en la asimilación de nitrógeno y azufre al organismo. Como hemos comentado en otros artículos, el nitrato es la principal fuente de nitrógeno para las plantas. De ahí a que muchos fertilizantes nitrogenados tengan alto contenido en este compuesto.

Pues es gracias a los cloroplastos por lo que las plantas pueden emplear ese nitrato. Algunos de los metabolitos formados en el cloroplasto sirven para la protección frente a diversos patógenos o en adaptaciones de la planta ante el estrés, exceso de agua o más calor.

Por último, estos orgánulos también están en comunicación continua de otros componentes de la célula y con el propio núcleo. Esto es debido a que en el núcleo residen muchos genes cuyas proteínas tienen la función de contribuir en la fotosíntesis.

Como pueden ver, los cloroplastos son los orgánulos más importantes en las células vegetales. Principalmente es la diferencia entre las células animales, ya que éstas no poseen cloroplastos. Con todas las funciones que cumple, de no ser por ellos, muchas de las condiciones de vida que tenemos hoy día no se darían, dado que no existiría la fotosíntesis.

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