T.14, Plastidis-Cloroplasts (2013)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Rovira y Virgili (URV)
Grado Bioquímica y Biología Molecular - 1º curso
Asignatura Biología Celular
Año del apunte 2013
Páginas 10
Fecha de subida 30/03/2015
Descargas 16
Subido por

Vista previa del texto

T. 14  - Plastidis Cloroplasts Plastidis Orgànuls citoplasmàtics de Cèl·lules Vegetals i d'Algues Delimitats per una membrana doble Contenen ADN i ribosomes Poden sintetitzar algunes proteïnes pròpies Es reprodueixen per fissió binària, amb independència del cicle cel·lular Contenen pigments, poden sintetitzar i acumular diverses substàncies Varien en nombre, mida, forma, contingut i funció segons el tipus cel·lular i l'estadi de desenvolupament de la cèl·lula Es forma a partir de Proplastidis - Plastidis joves, immadurs o indiferenciats Posseeixen doble membrana Grànuls d'estructura i composició poc definida Presenten làmines, ribosomes i algun petit grànul de midó Presents en el meristema vegetal Per atreure als insectes Excepció del color verd: les algues vermelles o - No pigmentats Emmagatzemen substàncies incolores o poc acolorides Cèl·lules vegetals d'òrgans no exposats a la llum: arrels tubercles llavors òrgans que emmagatzemen midó Aleuroplastos (aleurona grànuls proteics presents en llavors de diverses plantes) → soja Leucoplasts Tres tipos que emmagatzemen - Oleoplastos (lípids) - Proteínoplatos (proteïnes) - Amiloplasts (grànuls de midó) o - - Etioplasts Els proplastos si es diferencien en la foscor donen lloc als etioplastos Tenen estructures laminars però sobretot tubulars formant estructures cristal·lines (cossos prolamelares) que contenen el precursor de la clorofil·la, de color groc (protoclorofila) No tenen grana En presència de llum es transformen en cloroplasts Els etioplasts són un estadi intermedi, quan es forma el tercer sistema de membranes.
 - Funcions generals Fotosíntesi o biosíntesi Emmagatzematge Productors de l'ATP i NADPH necessaris per a les reaccions de biosíntesi de la planta Síntesi de bases puríniques i pirimidíniques, aminoàcids i àcids grassos  - Cromoplasts Els cromoplastos joves s'assemblen als cloroplasts i es postula que provenen d'aquests que perden la clorofil· - carotè Quan maduren els grana van disminuint perquè perden la clorofil·la i en el seu lloc -carotè) Estroma amb: · Plastoglobuls · Plastoquinonas · Pigments carotenoides · Gotetes lipídiques · Grans de midó Tenen ribosomes i un nucleoide d'ADN -  - Leucoplasts Plastidis incolors, fotosintèticament inactius Més grans que els cloroplasts i de forma irregular Posseeixen doble membrana i en presència de llum poden desenvolupar lamelas o fins i tot grana S'originen a partir dels cloroplasts Són llocs d'emmagatzematge de substancies de reserva com lipoproteïnes, midó i fins i tot alguns compostos fenòlics El midó dels amiloplasts prové del transport de sucres i s'emmagatzema en l'estroma Les lipoproteïnes són dins de les membranes de laminetes o tilacoides  Cloroplasts Hi ha diverses diferències i similituds estructurals entre els mitocondris i els cloroplasts: - Tots dos tenen una membrana externa altament permeable i una membrana interna molt menys permeable - La membrana interna envolta un gran espai anomenat estroma que conté; enzims, ribosomes, RNA i DNA - La membrana interna del cloroplast no està replegada en crestes i no conté una cadena transportadora d'electrons - En el seu lloc té una tercera membrana diferent que forma un conjunt de sacs plànols apilats, anomenats "tilacoides" (contenen ATPsintasa i cadena transport d'electrons) - Es localitzen a les cèl·lules mesòfiles de les fulles Disposats al voltant del vacúol central Generalment 20-40 / cèl·lula Els cloroplasts realitzen la fotosíntesi mitjançant el pigment clorofil·la Identificats com llocs de fotosíntesis en 1881 (T. Engelman) o Estructura Les cisternes membranoses dels Cloroplasts contenen els pigments de la Fotosíntesi, els centres de reacció i la cadena de transport electrònic. Cada tilacoide consta d'un sac pla de membrana que tanca un estret espai intra-tilacoide. Els tilacoides individuals són interconnectats i tendeixen a amuntegar per formar agregats anomenats grana. Es troben en els cianobacteris i en totes les Plantes Membranes - Típica composició de bicapa lipídica (lípids i proteïnes) Embolcall externa: 60% Proteïnes i 40% lípids · Membrana externa més permeable i menys transportadors conté diverses purines diferents amb certa selectivitat · Membrana Interna molt impermeable presenta diversos transportadors alt% de transportadors · Membrana dels tilacoides (sistema intern de membranes) Alt contingut proteic Quantitats més o menys petites de fosfolípids Alt percentatge de glicolípids (que contenen galactosa) 50% lípids 12% pigments: clorofil · les a, b, c, d i carotens 38% proteïnes formant complexos enzimàtics transportadors d'electrons Aquests àcids grassos contenen diversos enllaços dobles, afavorint la fluïdesa de la bicapa, el que facilita la difusió lateral de complexos proteics a través de la membrana durant la fotosíntesi Estroma - Grànuls de midó Plastoglobuls: inclusions esfèriques lipoproteïnes denses i petites Proteïnes enzimàtiques Pirenoides: proteïna envoltada de capes de midó ADN - Molècula circular amb una longitud de 40-200 mm - Molècula que s'ha mantingut força estable en el curs de l'evolució - Codifica per: 30 tRNA 4 rRNA Diverses subunitats de la RNA polimerasa Proteïnes dels ribososma Proteïnes dels fotosistemes I i II Subunitats de l'ATP sintetasa Enzims de la cadena transportadora d'eUna de les dues subunitats de la ribulosa-difosfat Cada cloroplast posseeix de 10 a 30 molècules idèntiques de DNA.
El DNA es troba en els núcleoides en grups de 4 cromosomes La proporció de CG en cloroplasts és menor que a ADN nuclear Procariotes - Molt similars als de procariotes (70 S) - La síntesi s'inhibeix amb antibiòtics similars als que inhibeixen la síntesi en E. Coli  Fotosíntesis Procés mitjançant el qual el cloroplast sintetitza matèria orgànica a partir de matèria inorgànica Fase lluminosa: síntesi d'ATP i NADPH en membrana de els tilacoides (energia química) Fase fosca: síntesi de glucosa utilitzant l'energia que s'ha obtingut en la fase lluminosa en estroma (molècules orgàniques) o Fase lluminosa Hi participen els dos fotosistemes: · El fotosistema I 200 molècules de clorofil·la a 50 de carotenoides una de clorofil·la a · El fotosistema II clorofil·la a clorofil·la b clorofil·la b o pigment P680 - Una cadena transportadora d'electrons que transfereix electrons del fotosistema II al fotosistema I Un factor d'acoblament de la fosforilació fotosintètica (similar a ATP sintetasa de mitocondris) citocrom b6f similar en estructura i funció al citocrom bc1 de la cadena transportadora d'electrons del mitocondri. Comparteixen els mateixos grups redox, participen en un cicle Q que trasllada 4 H+ per cada parell d'electrons Pas d’electrons de FSII a FSI 1. PQH2 portador mòbil d'electrons difon a la bicapa del tilacoide 2. S'uneix a un complex de proteïnes múltiples citocrom b6f 3. Passen a un altre portador mòbil plastocianina (PC-costat luminal) 4. Transferència al costat luminal de FSI, on passen a P700+, el pigment de càrrega positiva del FSI Fases de la fase lluminosa - Síntesi d'ATP o fotofosforilació que pot ser: acíclica o oberta cíclica o tancada - Síntesi de poder reductor NADPH - Fotòlisi de l'aigua Fotofosforilació - A la cadena d'oxidació i reducció en cada pas l'e-va alliberant l'energia que tenia en excés L'energia que s'utilitza per bombar H + des de l'estroma fins a l'interior dels tilacoides genera un gradient electroquímic Els protons tornen a l'estroma a través de la ATP-asa i se sintetitza ATP o Fase fosca Fase en la fixació del CO2 • Carboxilativa - El CO2 es fixa a la ribulosa 1,5 difosfat - Es forma un compost inestable de 6C que es divideix en dues molècules d'àcid 3 fosfoglicèric (PGA) • Reductiva - Reducció de l'àcid 3 fosfoglicèric a gliceraldehid 3 fosfat (PGAL) - S'utilitza ATP I NADPH  - Biogènesis Els cloroplasts no es sintetitzen mai de nou (= Mitocondris) Sempre sorgeixen per creixement i divisió de cloroplasts ja existents Es divideixen per bipartició La síntesi d'estructures, proteïnes, etc. es realitza majoritàriament a partir del DNA nuclear tot i que un petit % se sintetitza a partir del DNA de l'orgànul El nombre de cloroplasts de cada cèl·lula vegetal depèn de la necessitat d'aquesta en aquest moment ...