1. Morfología
2. División, movimiento
3. Funciones
- Fotosíntesis
- Otras
4. Importe de proteínas
Los cloroplatos son orgánulos generalmente grandes (1 a 10 µm) presentes en las células de las plantas. Una célula de una hoja puede tener de 20 a 100 cloroplastos (Figura 1). Su forma es variable, desde esférica o elíptica a mucho más compleja. Los cloroplastos forman parte de un conjunto de orgánulos denominados plastidios o plastos. Los cloroplastos producen clorofila responsable directa de captar la energía de la luz.
1. Morfología
La forma y tamaño de los cloroplastos son variables, normalmente son ovalados o en forma de disco, aunque los hay estrellados, en forma de cinta, etcétera. Los cloroplastos están formados por varios compartimentos (Figura 2). El más externo es la envuelta, formada por dos membranas, una externa y otra interna, más un espacio intermembranoso entre ambas. En el interior del cloroplasto se encuentran los tilacoides, que son sacos aplanados delimitados por una membrana y amontonados formando estructuras a modo de pilas de monedas denominadas “granum”. Estos apilamientos están conectados lateralmente entre sí mediante membranas. En las membranas de los tilacoides se sitúan las proteínas y moléculas responsables de realizar una parte de la fotosíntesis. El espacio interno del cloroplasto no ocupado por los tilacoides se denomina estroma, donde se encuentra el ADN y se llevan a cabo otros procesos de la fotosíntesis. Normalmente el ADN está unido a la membrana interna o a la de los tilacoides.
2. División y movimiento
Los cloroplastos tienen que dividirse en el interior de las células que proliferan para que las células hijas tengan un número adecuado en su etapa funcional fotosintética. Las células del mesófilo de una hoja pueden tener hasta 100 cloroplastos, con unas 50 copias de ADN cada uno.
La recolocación de los cloroplastastos en la célula es una estrategia de las plantas para adaptarse a las condiciones lumínicas (Figura 3). El exceso de luz puede ser perjudicial para los cloroplastos y una luz débil disminuye la efectividad de la fotosíntesis.
3. Funciones
Fotosíntesis
La principal misión de los cloroplastos es la conversión de la energía electromagnética de la luz en energía de enlaces químicos gracias principalmente a la clorofila, a la ATP sintasa (Figura 4) y a la ribulosa bifosfato carboxilasa/oxigenasa (RUBISCO). La fotosíntesis consta de dos partes: una fase luminosa (necesita luz) en la que se transforma la energía luminosa en ATP y NADPH, y una fase oscura (no necesita directamente a la luz) en la que se produce la fijación del CO2. Esta reacción es llevada a cabo por la RUBISCO. La primera fase de la fotosíntesis ocurre en la membrana del tilacoide y la segunda en el estroma del cloroplasto.
Otras funciones
Además de la fotosíntesis, los cloroplastos realizan otras muchas funciones. Destacan la síntesis de aminoácidos, nucleótidos y ácidos grasos, la producción de hormonas, de vitaminas y de otros metabolitos secundarios, y participan en la asimilación de nitrógeno y azufre.
Los cloroplastos están en permanente comunicación con otros componentes celulares, bien mediante la emisión de señales moleculares o bien mediante contacto físico de sus membranas, como ocurre con el retículo endoplasmático y las mitocondrias.
Los cloroplastos almacenan diversas sustancias en su estroma, tales como almidón, fitoferritina y plastoglóbulos.
4. Importe de proteínas
Las proteínas son las principales responsables de las funciones de los cloroplastos. Los cloroplastos poseen ADN con unos 200 a 300 genes que codifican para una pequeña parte de todas las proteínas que posee. Sin embargo, tienen que importar muchas proteínas cuyos genes están en el núcleo y que se traducen en el citosol de la célula. Por ejemplo, tiene que importar las proteínas que forman parte de los complejos fotosintéticos, las enzimas del ciclo de Calvin, transportadores transmembrana de la envuelta, y otras proteínas relacionadas con la homeostasis.
Las proteínas codificadas por genes nucleares y que han de ser importadas por el cloroplasto tienen un péptido señal, llamado péptido de tránsito. El transporte a través de la envuelta membranosa está mediada por los complejos proteicos llamados TOC (en la membrana externa) y TIC (en la membrana interna). Sin embargo, no todas las proteínas entran en el cloroplasto por los complejos TOC-TIC, y se estima que un 10% entra por otros mecanismos.
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Bibliografía ↷
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Bibliografía
Wada M, Kong S-G. 2018. Actin-mediated movement of chloroplasts. Journal of cell science. 131. doi: 10.1242/jcs.210310.
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Plastos 
