Plástidos: definición, funciones y tipos en plantas y algas
Plástidos: descubre su definición, funciones y tipos en plantas y algas; roles esenciales en fotosíntesis, almacenamiento y evolución celular.
Un plástido es un orgánulo autorreproductor de plantas y algas. Un plastoma es el genoma del ADN de un plástido.p341 Son como pequeñas máquinas dentro de las células: cada una de ellas fabrica o almacena importantes sustancias químicas utilizadas por la planta.
Ejemplos de plástidos son:
- Cloroplastos: son los plástidos fotosintéticos más conocidos. Contienen clorofila y llevan a cabo la fotosíntesis, transformando la energía lumínica en energía química (azúcares). Tienen una doble membrana externa y un sistema interno de membranas llamado tilacoides que pueden organizarse en grana, además de un espacio fluido denominado estroma donde ocurre la fijación del carbono.
- Cromoplastos: participan en la síntesis y almacenamiento de pigmentos distintos a la clorofila (carotenoides), responsables de los colores rojo, naranja y amarillo de flores y frutos. Contribuyen a atraer polinizadores y dispersores.
- Leucoplastos: son plástidos no pigmentados, especializados en almacenamiento o síntesis. Incluyen subtipos:
- Amiloplastos: almacenan almidón (ej., en tubérculos y semillas).
- Elaioplastos: almacenan lípidos y aceites.
- Proteinoplastos o osmioplastos: almacenan proteínas.
- Proplastidios: son plástidos inmaduros presentes en células meristemáticas; se pueden diferenciar en cloroplastos, leucoplastos o cromoplastos según las señales de desarrollo y ambientales.
- Etioplastos: forman parte del desarrollo en plantas mantenidas en oscuridad; contienen estructuras precursoras de los tilacoides y, al re-exponerse a la luz, se transforman rápidamente en cloroplastos.
- Gerontoplastos: plástidos que aparecen durante la senescencia (vejés) de las hojas cuando los cloroplastos se degradan y cambian su función y estructura.
- Plástidos derivados y especializados en algas y protistas: muchas algas presentan variantes como cloroplastos con pigmentos y organización de tilacoides diferentes (por ejemplo, rhodoplastos en algas rojas). Además, algunos protistas (p. ej. apicomplejos) tienen el apicoplasto, un plástido no fotosintético derivado de una endosimbiosis que participa en rutas metabólicas esenciales.
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Estructura y genética
Los plástidos suelen tener una doble membrana (en cloroplastos de plantas) y, en su interior, ADN circular propio (el plastoma). Aunque gran parte de las proteínas plástidiales es codificada por genes nucleares, el plastoma conserva genes claves para la fotosíntesis y la expresión génica dentro del plástido. El ADN plastidial suele heredarse de forma uniparental (frecuentemente materna) y su tamaño y contenido genético varían entre especies y tipos de plástidos.
Origen evolutivo
Los plástidos proceden de una endosimbiosis: una célula eucariota primitiva incorporó una cianobacteria fotosintética que, con el tiempo, se transformó en el plástido moderno. Este proceso se conoce como endosimbiosis primaria. Grupos de algas y protistas han adquirido plástidos adicionales mediante endosimbiosis secundaria o terciaria, lo que explica la diversidad en número de membranas y composición pigmentaria en distintos linajes.
Funciones principales
- Fotosíntesis (en cloroplastos): producción de glucosa y liberación de oxígeno.
- Almacenamiento de almidón, lípidos y proteínas (leucoplastos).
- Síntesis de pigmentos (cromoplastos), ácidos grasos, aminoácidos, hormonas (por ejemplo, ácido abscísico), porfirinas (precursor del hemo) y terpenoides.
- Participación en la respuesta al estrés y en la señalización celular hacia el núcleo.
Diferenciación y dinámica
Los plástidos son versátiles: pueden convertirse de un tipo a otro según la etapa de desarrollo o señales ambientales (por ejemplo, cloroplasto → cromoplasto en el madurado del fruto). Se replican de manera autónoma mediante mecanismos heredados de las bacterias (proteínas como FtsZ participan en la división del plástido) y pueden conectarse con otras partes celulares mediante protrusiones llamadas stromules.
Importancia práctica
El conocimiento de los plástidos es fundamental en agricultura y biotecnología: la transformación genética del plastoma ofrece ventajas (expresión estable, alto nivel de proteínas, contención materna en muchos cultivos). Además, manipular rutas metabólicas plástidiales puede mejorar la producción de nutrientes, pigmentos o compuestos industriales.
Resumen
Los plástidos son orgánulos versátiles y esenciales en plantas y algas, responsables de funciones tan variadas como la fotosíntesis, el almacenamiento y la síntesis de compuestos clave. Su origen endosimbiótico, su propio ADN y su capacidad de diferenciarse hacen de los plástidos elementos centrales en la biología vegetal y en aplicaciones biotecnológicas.
Los plastos en las algas
Los plastos de las algas y los hornabeques pueden diferir de los plastos de las plantas. En las algas, el término "leucoplasto" se utiliza para todos los plastos no pigmentados y su función difiere de los leucoplastos de las plantas.
Las algas glaucocistofíticas contienen muroplastos, que son similares a los cloroplastos salvo que tienen una pared celular, similar a la de los procariotas. Las algas rodofíticas contienen rodoplastos, que son cloroplastos rojos que permiten a las algas realizar la fotosíntesis a una profundidad de hasta 268 metros.
Genética y evolución
Los plastos son uno de los muchos tipos de orgánulos de la célula. En la teoría de los endosimbiontes, los plastos se originaron en las cianobacterias. Esto fue sugerido por primera vez por Mereschkowsky en 1905. Schimper, en 1883, había dicho que los cloroplastos se parecían mucho a las cianobacterias.
Se cree que casi todos los cloroplastos derivan directa o indirectamente de un único evento endosimbiótico. Las mitocondrias también proceden de la simbiosis, pero los cloroplastos sólo se encuentran en las plantas y los protistas. El cloroplasto está rodeado por una membrana compuesta de doble capa con un espacio intermembrana; además, tiene reticulaciones, o muchos pliegues, que llenan los espacios interiores. El cloroplasto tiene su propio ADN, que codifica las proteínas redox que participan en el transporte de electrones en la fotosíntesis.
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Autor
AlegsaOnline.com Plástidos: definición, funciones y tipos en plantas y algas Leandro Alegsa
URL: https://es.alegsaonline.com/art/77326
Fuentes
- link.springer.com : link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4020-4061-0_1
- doi.org : 10.3732/ajb.91.10.1481
- doi.org : 10.1007/s00294-008-0208-8
- pubmed.ncbi.nlm.nih.gov : 18696071