Cloroplastos: significado, composición y función

Los cloroplastos son estructuras presentes en las células vegetales eucariontes fotosintéticas, tanto en algas como en plantas superiores. Se incluyen en la categoría de organelos subcelulares denominados plastidios o plastos.

Entonces, ¿dónde se localizan los cloroplastos? Se encuentran en las células mesofílicas de las hojas, o en las células con capacidad fotosintética. En partes de la planta que carecen de luz, como las raíces, no hay presencia de cloroplastos.

A nivel más microscópico, los cloroplastos se sitúan en el citoplasma celular, no siempre mantienen la misma forma o cantidad, sino que varían de una planta a otra. En promedio, las plantas superiores poseen alrededor de 10 mil cloroplastos por célula, los cuales suelen tener una forma ovalada o circular. Por otro lado, las algas cuentan generalmente con 1 o 2 cloroplastos, los cuales pueden tener formas peculiares como estrellas o cintas.

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Para que un cloroplasto funcione adecuadamente, cada una de sus partes es crucial. Los componentes de un cloroplasto son:

• Membrana externa: que delimita el cloroplasto del entorno, siendo permeable a moléculas pequeñas que atraviesan mediante porinas.
• Membrana interna: es impermeable y selectiva, ya que contiene proteínas específicas para el transporte de moléculas, tanto hacia el interior como hacia el exterior del cloroplasto. Al constar de dos membranas, al cloroplasto en general se le conoce como un sistema laminar de doble membrana.
• Compartimento intermembranal: se localiza entre ambas membranas y es muy estrecho.
• Tilacoides: son estructuras en forma de saco que contienen moléculas de clorofila y otros pigmentos que capturan la luz. Asimismo, albergan enzimas y proteínas, contando con una membrana que las envuelve. Estos tilacoides presentan en su membrana los Fotosistemas I y II, que son complejos de pigmento y proteína.
• Lumen: corresponde al espacio interno de los tilacoides.
• Grana: son pilas compuestas por
  • Granas: estructuras fundamentales en el proceso de fotosíntesis, pueden haber de 10 a 100 por cada cloroplasto.
  • Láminas estromales: conectan las grana solo por un extremo y no se disponen en forma de pila.
  • Estrómalo: zona interna que rodea a los tilacoides, contiene enzimas, ADN, ARN y ribosomas. Es una solución acuosa densa con pH elevado.
  
  

La labor principal de los cloroplastos es realizar la fotosíntesis en organismos eucariotas, proceso que consta de dos etapas, cada una desarrollándose en una parte específica del cloroplasto.

En los tilacoides tiene lugar las reacciones lumínicas, dependientes de la luz solar, para producir ATP y NADPH. Es decir, la energía luminosa se convierte en energía química utilizable por la planta, mecanismo conocido como transducción. Esto es factible gracias a los Fotosistemas I y II. El Fotosistema I contiene clorofila a, mientras que el Fotosistema II posee clorofila b, las cuales difieren en su estructura por un pequeño cambio.

Es importante recordar que la fotosíntesis no solo tiene una fase luminosa, sino también una oscura. En esta última etapa, la energía obtenida previamente se emplea para fijar el CO2 y producir glucosa mediante el ciclo de Calvin, en el estroma del cloroplasto. La glucosa fabricada es un tipo de azúcar que servirá de alimento para la planta o para los consumidores primarios que la consuman.

Además de la fotosíntesis, en el cloroplasto ocurren otras actividades vitales para su funcionamiento óptimo. Estas actividades incluyen:

• Regulación de iones y metabolitos: ocurre en la membrana, que cuenta con proteínas que controlan la entrada de metabolitos e iones necesarios para la fotosíntesis y transportan los productos resultantes de este proceso hacia la célula.
• Síntesis de ARN y proteínas: estos componentes esenciales son producidos en parte por el ADN del cloroplasto y en parte por el ADN del núcleo celular. Por esta razón, se dice que el ADN del cloroplasto posee autonomía genética parcial al depender también del ADN nuclear.
• Producción de pigmentos: el cloroplasto sintetiza sus propios pigmentos, indispensables para capturar la luz.
• Almacenamiento de sustancias de reserva: tiene la capacidad de acumular sustancias que serán utilizadas más adelante por la célula, como el almidón, por ejemplo.

Con esta información, has ampliado tu conocimiento acerca de los cloroplastos, su estructura y función. Dado que desempeñan un papel fundamental en la fotosíntesis, te recomendamos explorar más sobre este tema con artículos como "Fotosíntesis: qué es, fases e importancia" y "Diferencias entre la fotosíntesis y la respiración de las plantas".

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