En biología, bien se conoce el nombre y la función del cloroplasto, la cual se realiza principalmente en las plantas y algas. Las plantas que lo comprenden son principalmente terrestres, y estas son más ricas en cloroplastos y poseen cantidades similares entre sí.
Sin embargo, no es únicamente la abundancia de estos orgánulos los que los vuelven importante. Por supuesto que, su función es tal, que la vida en la Tierra no sería posible si estos no existieran o fueran diferentes.
Antes de conocer sus funciones, es necesario entrar en contexto y saber qué es este plasto y de qué se compone.
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¿Qué es un cloroplasto?
El cloroplasto es uno de los orgánulos presentes en las células vegetales que componen las plantas marinas y terrestres (principalmente terrestres). Estos, son unos organismos eucariotas fundamentales e indispensables para realizar la fotosíntesis.
Esto significa que dichos orgánulos solo existen en organismos fotosintetizadores. Claramente esto incluye a las plantas, pero también existen ciertos animales que pueden realizar la fotosíntesis (aunque en menores proporciones). En las algas también se pueden encontrar, pero en diferentes agrupaciones y tamaños.
De cualquier forma, estos, son los principales componentes de las células eucariotas fotosintetizadoras que realizan este proceso. En el cloroplasto se lleva a cabo la absorción de la radiación electromagnética (luz solar) para convertirla en un tipo de energía bioquímica (ATP).
También, se obtiene poder reductor para separar la composición atómica de las moléculas de agua y producir el hidrato de carbono. A este proceso se le añade la disociación del dióxido de carbono y se obtiene el principal producto: la glucosa.
Estructura del cloroplasto
Para que dichos orgánulos realicen tales procesos atómicos, en tan poco tiempo, emplean una serie de estructuras internas. La estructura y partes que conforman a los cloroplastos son las siguientes:
- Membrana externa. Esta es una membrana que rodea al orgánulo fotosintético conocido como cloroplasto y lo delimita completamente de los demás orgánulos presentes en las células vegetales. Esta membrana externa es permeable gracias a las porinas.
- Espacio intermembrana. Debajo de la membrana externa existe un espacio que separa la primera membrana de la membrana interna, conocido como espacio intermembrana.
- Membrana interna. Esta membrana es la que delimita el espacio intermembrana del medio interno o estroma. Esta no posee porinas (a diferencia de la externa), pero posee otras proteínas para el transporte de electrones.
- Estroma. Este es el medio interno del orgánulo donde se realiza la fijación del dióxido de carbono, es decir, su disociación. También contiene ADN de tipo circular bicatenario, ribosomas, algunos gránulos de almidón, lípidos, etc.
- Tilacoide. Son sáculos que se encuentran dentro del estroma. En cada cloroplasto de las plantas terrestres, estos se agrupan de una forma llamada “grana”. Estos tilacoides poseen membranas que separan el espacio intratilacoidal del estroma.
La estructura de los cloroplastos se diferencia de la estructura de las mitocondrias por varias razones, y una de ellas es la cantidad de medios internos. En las mitocondrias hay dos, mientras que en los cloroplastos hay tres (espacio intermembrana, estroma y espacio intratilacoidal).
Desarrollo y aparición de los cloroplastos
La aparición y desarrollo de estos orgánulos ocurre en las plantas bajo ciertas circunstancias. Aunque, claramente, siempre aparecen en todos los organismos fotosintéticos, pero pueden cambiar de forma y color.
En un principio, cada cloroplasto es de color verde intenso y esto se debe a la clorofila presente en el interior de estos orgánulos. Sin embargo, los cloroplastos necesitan luz solar para desarrollar sus enzimas y obtener la pigmentación verde. También para desarrollar los tilacoides y otras partes de su interior.
Aunque, muy bien se sabe que las semillas de las plantas terrestres normalmente germinan en ausencia de luz, ya que están bajo tierra. Pero cuando se asoma la hoja y el tallo, comienza el proceso en el que los cloroplastos se desarrollan.
Por otro lado, si una planta permanece en oscuridad, mucho tiempo después de su germinación, el cloroplasto en ella no se desarrolla y se vuelven etioplastos. Estos etioplastos no desarrollan clorofila, y por consecuencia producen protoclorofila. Por lo tanto, la planta en penumbra no realiza la fotosíntesis.
Funciones del cloroplasto en la fotosíntesis
Las funciones de estos orgánulos se llevan a cabo desde que se desarrollan sus enzimas (cuando se exponen a la luz por primera vez). Este plasto no realiza la fotosíntesis en sus membranas externas o internas, sino en una estructura de su medio interno o estroma.
Dentro del estroma se encuentran, los antes dichos, tilacoides, los cuales realizan la absorción lumínica en sus membranas tilacoidales. En esta membrana se encuentra la clorofila y otros pigmentos que se encargan de atrapar la luz (excepto la verde) y convertirla en energía bioquímica (ATP).
Los tilacoides de un cloroplasto son los que realizan, en primer lugar, la absorción lumínica de la planta y creación del poder reductor (NADPH). Luego, este poder se usa para disociar el H2O. Posteriormente, en el estroma, se realiza la fijación del dióxido de carbono (CO2).
Con la disociación del agua se produce primero, como subproducto, el oxígeno (O2). Luego, con la disociación del CO2 se produce el hidrato de carbono, azúcar simple o glucosa (C6H12O6).
Cantidades aproximadas de cloroplastos en las plantas
En una sola célula vegetal de una hoja pueden existir entre 40 y 50 orgánulos de tipo cloroplasto. Mientras que en tan solo un milímetro cuadrado de hoja pueden haber hasta medio millón de estos plastos.
Es muy importante esta abundancia, ya que de ella depende la existencia de muchos animales y otros seres vivos.
Importancia del cloroplasto
Como ya se ha notado, dichos orgánulos presentes en las células vegetales comprenden un proceso autótrofo en las plantas muy necesario. Principalmente, para la supervivencia de las plantas a través de la glucosa que producen y luego para los otros seres vivos, gracias al oxígeno.
Por ello, el cloroplasto resulta tan importante, pues es un medio natural para convertir la materia inorgánica en materia orgánica. La absorción y conversión del dióxido de carbono reduce la presencia del mismo en la atmósfera, y evita que la temperatura global aumente.
Además, la producción de oxígeno es indispensable para todos los organismos aeróbicos y su respectiva supervivencia.
Referencias:
https://es.wikipedia.org/wiki/Fotos%C3%ADntesis#El_cloroplasto
https://es.wikipedia.org/wiki/Cloroplasto
https://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula_vegetal
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