Plastos: Diversidad y Función en la Célula Vegetal
Los plastos son orgánulos citoplasmáticos exclusivos de las células vegetales. Se originan a partir de estructuras llamadas proplastos y se diferencian en varios tipos:
- Cloroplastos: Contienen clorofila, pigmento que les da el color verde, y son responsables de la fotosíntesis.
- Cromoplastos: Presentan colores amarillos o anaranjados debido a la acumulación de carotenoides, como en tomates y zanahorias.
- Leucoplastos: Son plastos incoloros presentes en partes no verdes de la planta. Un tipo de leucoplasto son los amiloplastos, que almacenan almidón, como en la patata.
Cloroplastos: Estructura y Rol en la Fotosíntesis
Los cloroplastos son fundamentales para la fotosíntesis. Poseen una membrana externa y una membrana interna, delimitando un espacio intermembrana. En su interior, se encuentran los tilacoides, formados por láminas o lamelas y grana (apilamientos de tilacoides). El espacio interno se denomina estroma, donde se encuentran ADN, plastorribosomas y sustancias de reserva como almidón.
Fotosíntesis: Proceso Vital para la Vida
La fotosíntesis es un proceso anabólico que transforma la energía luminosa en energía química, permitiendo la síntesis de compuestos orgánicos a partir de sustancias inorgánicas. Este proceso libera oxígeno (O2), vital para la mayoría de los seres vivos. La fotosíntesis comprende:
- Captación de energía luminosa por la clorofila y otros pigmentos.
- Obtención de electrones a partir del agua para reducir NADP+.
- Incorporación del carbono del CO2 a las cadenas carbonadas.
- Reducción del carbono incorporado y síntesis de compuestos orgánicos.
- Reducción de otras sustancias inorgánicas para su incorporación.
Fase Luminosa: Conversión de Energía Solar
La fase luminosa ocurre en la membrana de los tilacoides. Se divide en dos vías:
Fotofosforilación Cíclica
La luz activa el fotosistema I (PhsI), generando un flujo cíclico de electrones que produce ATP.
- Absorción de energía luminosa por el PhsI.
- Transporte de electrones a través de transportadores en los tilacoides.
- Bombeo de protones al interior de grana y lamelas.
- Generación de ATP mediante las ATP asas.
- Recuperación de electrones por los fotosistemas.
Fotofosforilación Acíclica
La luz activa ambos fotosistemas (PhsI y PhsII), generando NADPH y ATP. Los electrones provienen del agua.
- Absorción de energía luminosa por PhsI y PhsII.
- Transporte de electrones a través de transportadores en los tilacoides.
- Bombeo de protones al interior de grana y lamelas.
- Generación de ATP mediante las ATP asas.
- Reducción de NADP+ a NADPH con electrones y protones.
- Recuperación de electrones por las clorofilas mediante la fotolisis del agua.
Fase Oscura (Ciclo de Calvin): Síntesis de Glucosa
La fase oscura ocurre en el estroma, utilizando el ATP y NADPH generados en la fase luminosa. No requiere luz directamente.
- Síntesis de glucosa: Incorporación y reducción del CO2 en el ciclo de Calvin.
- Reducción de nitratos y otras sustancias inorgánicas para la síntesis de aminoácidos y otros compuestos orgánicos.