Los platos o plastidios son orgánulos presentes en las células de las plantas y de las algas, aunque también se pueden encontrar en algunos animales marinos. Evolutivamente son el resultado de un proceso de endosimbiosis, es decir, una bacteria con capacidad de fotosíntesis, parecida a las cianobacterias actuales, se fusionó o fue engullida por una célula eucariota, y en vez de ser digerida se convirtió en un simbionte (endosimbionte), lo que supone que se convirtió en un componente esencial de la célula hospedadora y la transferencia de la mayoría de sus genes al núcleo de la célula hospedadora. A partir de ese proceso inicial se generaron los diferentes tipos de plastos que encontramos hoy en día. La función de los plastos en las células eucariotas actuales es variada: fotosíntesis, síntesis de aminoácidos y lípidos, almacén de lípidos, azúcares y proteínas, dar color a diferentes partes de la planta, sensores de la gravedad, y participan en el funcionamiento de los estomas, entre otras.
Los plastos son orgánulos con una doble membrana y un espacio intermembranoso entre ellas. Interiormente poseen compartimentos membranosos como los tilacoides de los cloroplastos o los túbulos de los cromoplastos. Los platos tienen ADN circular en su interior y la maquinaria necesaria para dividirse, al igual que ocurre con las mitocondrias, y también están sometidos al control de los genes nucleares.
Los plastos no se crean de nuevo, sino que provienen de otros que ya existen. Así, deben transmitirse en los gametos durante la fecundación y, por tanto, todos los plastos de una planta provienen de los plastos del embrión, que se denominan proplastos. Los proplastos también se encuentran en las células meristemáticas de las plantas adultas, los cuales se dividen antes de la división de la célula meristemática para asegurar que habrá proplastos en las dos células hijas. Cuando la célula se diferencia también lo hacen los proplastos, originando los diferentes tipo plastos de la planta: leucoplastos (elaioplatos, amiloplastos, proteoplastos), cloroplastos y cromoplastos. Los cloroplastos pueden desdiferenciarse y convertirse en otros tipos de plastos, un proceso de diferenciación que puede ir en las dos direcciones (Figura 1).
1. Proplastos
Los proplastos son pequeños, aproximadamente de 1 µm de diámetro, y estructuralmente son menos complejos que los demás plastos de la planta. Son incoloros y no tiene una morfología distintiva, puesto que puede variar en su forma y tener más o menos compartimentos membranosos internos en forma de túbulos, así como algunas inclusiones de almidón. Con estas características aparecen realmente dos tipos: los proplatidios germinales y los de los nódulos. Los proplastos germinales se encuentran sobre todo en los embriones de las semillas y en los meristemos. Inicialmente, los proplastos puede provenir del óvulo (en angiospermas) o de la célula germinativa del grano de polen que formará el cigoto (en coníferas). Independientemente de ello, los proplastos de una planta vienen todos de un solo progenitor, es decir, todos los plastos de un planta tienen el mismo genoma. La misión de los proplastos es la de dar por división y diferenciación al resto de plastos de la planta. Aunque se les atribuyen también funciones metabólicas como la síntesis del ácido giberélico, el cual es importante para el metabolismo de los meristemos. Los proplastos de los nódulos, como su nombre indica, se encuentran en las raíces y están implicados en la fijación del nitrógeno. Los proplastos se convierten en cloroplastos en los ápices de tallos y ramas y en el embrión durante la germinación.
Los etioplastos son plastos que se encuentran en los tallos y hojas, pero no en las raíces, es decir, no aparecen en tejidos que son insensibles a la luz. Representan un estado intermedio de maduración de los proplastos hasta cloroplastos cuando estos últimos se desarrollan en oscuridad o con muy poca luz. Los etioplastos reinician su diferenciación cuando vuelven a tener acceso a la luz. Los etioplastos sintetizan la fitohormona ácido giberélico, la cual participa en procesos de diferenciación y podría ser importante en esta transición de los tejidos desde condiciones de oscuridad a luz. En condiciones de oscuridad, puede darse la conversión de cloroplastos en etioplastos.
Los etioplastos desarrollan los llamados cuerpos prolamelares, que son estructuras paracristalinas reticulares desde las que irradian estructuras laminares protilacoidales y almacenan precursores de la clorofila en estas membranas internas. Si se exponen a la luz, los cuerpos prolamelares se transforman rápidamente en tilacoides. Los galactolípidos son los principales componentes de la membrana del los tilacoides. En la transformación de etioplastos a cloroplastos, estos lípidos son esenciales para la modificación de las membranas de etioplasto en membranas tilacoidales de los cloroplastos, y también son importantes para la inserción correcta de las proteínas involucradas en la fotosíntesis como los fotosistemas y citocromos. La luz activa enzimas que convierten al protoclorofilida en clorofila funcional.
2. Leucoplastos
Los leucoplastos son plastos sin color, sin pigmentos, cuya principal misión es la de almacén. Aquí se incluyen los amiloplastos, elaioplatos (u oleoplastos) y proteinoplastos, que almacenan almidón, lípidos y proteínas, respectivamente. Su tamaño es menor que los de los cloroplastos de las hojas. Los leucoplastos se han descrito en las células epidérmicas, parénquima, tejidos de las raíces, meristemos y tejidos reproductores.
Los amiloplastos funcionan como almacenes de almidón (Figura 2). El almidón sólo se sintetiza en los proplastos, cloroplastos y amiloplastos. Mientras que en los dos primeros el almidón se sintetiza en pequeñas cantidades y se consume rápidamente, en los amiloplastos se sintetizan grandes cantidades y se puede almacenar desde días a años. Los amiloplasntos son abundantes en el parénquima de tallos, raíces, tubérculos y frutos con almidón. La vía de síntesis de almidón en las plantas está completamente restringida a los plastos y todo el almidón que una planta pueda almacenar está contenido en los plastos. Los amiloplastos están especializados en esta función y contienen grandes depósitos de almidón. Hay amiloplastos denominados simples porque tienen un sólo cúmulo de almidón, mientras que los complejos tienen varios. Los granos de almidón son más densos que el agua, y esto es aprovechado por las células de las raíces para detectar la gravedad. Los amiloplastos, denominados estatolitos, sedimentan por gravedad, y el lugar en contacto con la membrana de la célula condiciona la curvatura de la raíz. En algunas especies los amiloplastos también participan en el metabolismo del nitrógeno.
El almidón es el polisacárido principal para almacenar energía en las plantas. Durante la fotosíntesis se fabrica el almidón que se almacena en los cloroplastos de las hojas. Después es degradado y sintetizado de nuevo en los amiloplastos. El almidón está formado por dos tipos de polisacáridos: cadenas de amilosa no ramificadas y de amilopectinas ramificadas, cuyas proporciones dependen de la especie de planta. Los tejidos de almacén del almidón son variados, pero son principalmente el parénquima de tallos, raíces y frutos, y en semillas.
Los elaioplastos contienen aceites y lípidos, son de tamaño reducido y contienen en su interior numerosas gotas de grasa. Son abundantes en las semillas y en los cotiledones. En las células vegetales hay dos vías de síntesis de lípidos, el retículo endoplasmático, denominada la vía eucariota, y en los elaioplastos, denominada la vía procariota. Los lípidos producidos por cada una de estas vías son diferentes. En las plantas, el retículo endoplasmático liso está muy poco desarrollado y la mayor parte de los lípidos se sintetizan en los plastos (cloroplastos, amiloplastos y elaioplastos). Algunas plantas, además de en los elaioplastos, almacenan lípidos en unos orgánulos denominados elaiosomas, derivados del retículo endoplasmático. Los elaioplastos intervienen en la maduración del polen y son muy abundantes en capa de células de las anteras llamada tapete. Estas células degeneran en la etapa final de la maduración del grano de polen, liberan los elaioplastos y éstos contribuyen a formar una capa protectora hidrófoba en la capa externa o exina.
Los proteinoplastos contienen una alta concentración de proteínas en forma de cristales o como material amorfo. Sin embargo, no está totalmente claro si realmente existe un tipo de platos dedicado al almacén de proteínas en las plantas. El almacén de proteínas en plastos está muy desarrollado en las semillas de los cereales.
Los plastos sensoriales son responsables de la interacción de la planta con su ambiente. Son plastos pequeños con la capacidad de emitir expansiones membranosas desde sus membranas externa e interna llamadas estrómulos. La longitud y el número de estrómulos depende de las condiciones ambientales. Esto ocurre en los plastos de las raíces durante la interacción con los hongos.
3. Cromoplastos
Los cromoplastos son aquellos que tienen pigmentos carotenoides en su interior que dan color amarillo, rojo o naranja a la estructura donde se encuentran (Figura 2). Los carotenoides aportan color a las plantas, protegen al sistema fotosintético y son precursores de hormonas vitales como el ácido abcísico. Los plastos son los únicos lugares de síntesis y almacén de carotenoides. Excepto proplastos, todos los plastos pueden sintetizar carotenoides. Los cromoplastos son abundantes en flores, frutos, hojas viejas y algunas raíces. Se cree que una de sus principales misiones es atraer a animales polinizadores o a aquellos que dispersan las semillas. Los cromoplastos se pueden clasificar en globulares, membranosos, cristalinos, fibrilares y tubulares, en función de su organización interna. Globulares con plastoglóbulos en cítricos y melón, cristalinos en tomate, membranosos con membranas concéntricas en brasicas, y fibrilares y tubulares en chile y petunias. En distintos tejidos de un mismo órgano puede haber distintos tipos de cromoplastos.
Los cromoplastos son activos metabólicamente, aunque tienen menos copias de ADN que los cloroplastos. Derivan sobre todo desde cloroplastos, amiloplastos y proplastos. La maduración desde los cloroplastos supone la degradación de los tilacoides y el sistema fotosintético. La transformación en cromoplastos y la maduración de éstos se debe a un cambio en la composición proteica, la cual depende tanto de la expresión de genes nucleares como de los sistemas de importación TIC-TOC de la membrana de los plastos. Esto lleva a que se sinteticen estructuras membranosas, plastoglóbulos y lipoproteínas, todas ellas capaces de almacenar de manera estable a los carotenoides. Los plastoglóbulos son partículas de lipoproteínas unidas a membranas internas a través de una monocapa lipídica, y sirven para almacenar lípidos y carotenoides. Funcionan como atractores y almacén de carotenoides. Su morfología, número y densidad cambia a medida que se llenan de carotenos. Contienen alrededor de unas 30 proteínas que incluyen fibrilinas y quinasas. Los plastoglóbulos pueden también aparecer en otros plastos que no son cromoplastos.
En los cromoplastos se desarrolla un sistema de membranas internas organizadas en capas en una posición periférica. Estas membranas se generan de nuevo por invaginación de la membrana interna, y no de los tilacoides degradados. Estas membranas también pueden tener carotenoides, como las luteínas, beta-carotenos, y otros. Sólo en algunos casos se desarrollan membranas internas que se disponen en forma de retículo
Aunque los cromoplastos se consideran como un estado de desarrollo avanzado de los cloroplastos, se ha observado que los cromoplastos, bajo ciertas circunstancias, se pueden convertir otra vez en cloroplastos. Por ejemplo, algunos tejidos en las raíces y las frutas pueden volverse verdes otra vez. De la misma manera, los limones que se dejan en el árbol pueden pasar del color amarillo al verde, o las raíces de las zanahorias pueden volverse verdes cuando se exponen a la luz.
4. Cloroplastos
Los cloroplastos son los plastos más estudiados y más abundantes. Se tratarán en detalle en la siguiente página
5. Otros tipos de plastos
Las células en proceso de envejecimiento y muerte, o estresadas, contienen gerontoplastos, descendientes de los cloroplastos. Los gerontoplastos son marcados para su degradación, no contienen gránulos de almidón, tienen tilacoides y clorofila degradados, y poseen plastoglóbulos más grandes y numerosos. Los fenolioplastos son plastos que almacenan fenoles muy coloreados. No se clasifican como cromoplastos porque tienen una composición interna diferente y por el carácter homeostático de los fenoles. Los xiloplastos son plastos especializados del sistema vascular secundario en la síntesis del precursor del monolignol. Otros tipos de plastos son los muroplastos de las algas glaucocistofitas, los cuales conservan una pared vestigial de peptidoglicano localizada entre las dos membranas del orgánulo. En las células cribosas del floema se han descrito plastos denominados tipos S y T, cuya función podría ser la respuesta a daños. Los rodoplastos son plastidios fotosintéticos que se encuentran en las algas rojas, los cuales tienen clorofila a, pero no b o c. Poseen tilacoides, aunque no forman pilas, y unos agregados denominados ficobilisomas que contienen pigmentos rojizos que captan luz con longitudes de onda que llegan a gran profundidad en el mar. Las algas rojas son los organismos que pueden hacer fotosíntesis a mayor profundidad en el mar. Por último, algunos animales pueden comer algas y no digerir los cloroplastos, sino incorporarlos en sus propios tejidos. Estos plastos son capaces de seguir haciendo fotosíntesis, y así alimentar al animal (por ejemplo, Elysia chlorotica), durante meses. A estos plastos se les denomina cleptoplastos. Los apicloplastos son plastos encontrados en algunos gusanos parásitos como Plasmodium.
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Bibliografía ↷
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Bibliografía
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Mitocondrias 
