Tema 10. Cloroplastos (2016)

Apunte Español
Universidad Universidad de Lleida (UdL)
Grado Biotecnología - 1º curso
Asignatura Biología Celular
Año del apunte 2016
Páginas 2
Fecha de subida 21/04/2016
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Biología Celular Héctor Escribano Tema 10 Los Cloroplastos Forman parte de una familia más extensa, los Plástidos. Solo aparecen en organismos vegetales. Son orgánulos semiautónomos, como las mitocondrias, también tienen genoma propio (normalmente mayor que el mitocondrial). Tanto mitocondrias como cloroplastos, el tamaño del genoma puede variar. En el caso de los cloroplastos, gran parte del genoma no tiene información. Aunque es más grande, tiene más o menos el mismo número de genes.
Plástidos Tienen capacidad de variar, de adaptarse y de cambiar ante el medio externo. Provienen de un organelo llamado Proplástido. Estos Proplastos, los encontramos en células no diferenciadas. Estos Plástidos se pueden diferenciar, en el momento de la diferenciación de la célula, en diferentes tipos de Plástidos con diferentes funciones: cloroplastos (Fotosíntesis), cromoplastos (Responsables del color), leucoplastos (orgánulos de reserva- Amiloplastos, proteoplastos, oleoplastos)...
En la diferenciación, se forman invaginaciones de la membrana interna de los Proplástidos, formando vesículas que formarán los tilacoides y las granas. En el Cloroplasto maduro, nos aparece un nuevo espacio, el tilacoidal.
En Cromoplastos, también se observan vesículas tilacoidales sin llegar a constituir verdaderos grana. En Leucoplastos, también encontramos membranas tilacoidales, pero no tan apiladas ni tan abundantes como en el Cloroplasto.
En las células vegetales hay canales de comunicación entre ellas, llamados Plasmodesmos.
En presencia de luz, se va produciendo vesículas tilacoidales que se van agrupando en granas, diferenciándose en un Cloroplasto maduro. En ausencia de luz, las vesículas no se apilan, sino que se agrupan en el centro del cloroplasto, dando lugar a un etioplasto. Si en ese momento le da la luz, se puede revertir el "daño" y se forma el cloroplasto. Si incide luz intermitente, el cloroplasto no se acaba de formar, no se forman grana. (Apuntes pagina 3 y 4).
En cloroplastos tenemos un nuevo espacio dentro del orgánulo. En ambos tenemos membrana interna, externa, y espacio intermembrana. Matriz en el caso de mitocondrias y estroma en el caso de cloroplastos. Los cloroplastos tienen además el lumen del tilacoide y las membranas tilacoidales. Los ribosomas presentes en el estroma son 70S, iguales que los de la mitocondrias y de los procariotas.
También son bastante más grandes que las mitocondrias En algunos organismos, el cloroplasto tiene formas diversas, en forma de cinta, de estrella o de herradura. Sobre todo en algas unicelulares como la Spirogira, el Zignema o el Ulotrix. Aunque lo normal es el cloroplasto ovoide.
Dentro del cloroplasto se fabrica materia orgánica, gracias a la energía de la luz y se sintetiza ATP y poder reductor para aquellas reacciones del Ciclo de Calvin. En cloroplastos, la fotosíntesis se da en las membranas tilacoidales, en lugar de en la membrana interna. Los electrones viajan en la CTE y se establece un gradiente entre el lumen del tilacoide y el estroma. Aquí hay un bombeo de protones mayor que el que se produce en la mitocondria. En mitocondria la diferencia de pH es de una unidad, en Biología Celular Héctor Escribano Tema 10 Los Cloroplastos el cloroplasto, de 3 unidades. El gradiente se utilizara por la ATP sintasa, para fabricar ATP y potencial reductor. Esa nueva energía química alimentara las reacciones de la fase de Calvin.
En la distribución laminar del cloroplasto, encontramos cachos de membrana en contacto entre ellas (laminillas interiores) y cachos en contacto con el estroma. En las Laminillas exteriores encontramos los complejos de la ATP sintasa, que necesita de sustratos del estroma y del gradiente de protones. El Fotosistema 1 se encuentra en ambas, pero el fotosistema 2 solo se encuentra en las laminillas internas.
Aunque lo normal es que estén juntitos, ya que es el fotosistema 2 el que cede los electrones al 1.
La Rubisco es la proteína más abundante en toda la biosfera. Supone el 50% de la proteína total del cloroplasto, y tiene muchas subunidades.
Importación de proteínas al cloroplasto Aunque el cloroplasto tiene ribosomas y genoma propio, no puede sintetizar todas las proteínas que necesita. Se utiliza el mismo mecanismo que en la mitocondria, con complejos TOC y TIC, peptidasa que corta la secuencia señal. Aquellas proteínas que queden en el espacio intermembrana o membrana externa o interna, seguirán el mismo mecanismo que las mitocondrias. Aquellas que debieran llegar al tilacoide, al cortar la secuencia señal de estroma, aparecería otra de tilacoide. Para entrar al tilacoide o quedarse en la membrana tilacoidal se han descrito 4 vías: Vía SEC: Una proteína reconoce la secuencia señal y se transloca la proteína. La vía SEC es idéntica a la de bacterias Gramm negativas. Tendríamos una subunidad que engancha la cadena peptídica, y al unir ATP e hidrolizarlo, va moviendo el brazo, empujando la proteína hacia dentro; trasnlocándola.
Vía SRP: Esa proteína que ha llegado al estroma, se elimina la secuencia señal de cloroplasto y aparece una de tilacoide. Que es reconocida por una SRP de cloroplasto, que la lleva hasta el translocón del tilacoide.
Vía del pH: Es utilizada por proteínas asociadas a metal antes de entrar al tilacoide, haciendo que la proteína adopte una estructura tridimensional. Este tipo de proteínas es capaz de pasar a través de la membrana, plegada, sin ser lineal. Para eso se requiere el gradiente de pH.
Origen evolutivo del Cloroplasto Se cree que era una cianobacteria endocitada con la que se estableció una endosimbiosis. Parte del genoma de la bacteria habría sido trasladado hacia el núcleo de la célula para que la célula lo sintetizara por ella.
La membrana interna seria la externa e la bacteria, y la externa seria parte de la membrana interna con la que se endocitó.
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