Tema 21. LOS CLOROPLASTOS

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21.1. Estructura de los cloroplastos
Los cloroplastos pertenecen al grupo de orgánulos llamados plastideos que se encuentran únicamente en las
células vegetales y se caracterizan por tener doble membrana y ADN propio. Los plastideos pueden ser
cloroplastos de color amarillo, anaranjado, rojo si tienen carotinoides o bien verdes si tienen clorofila. Los
leucoplastos son de color blanco y almacenan sustancias de reserva como el almidón.
Los cloroplastos son un tipo de cromoplastos. En las algas tienen forma variada, en las plantas superiores
tienen forma lenticular (de 3 a 10 micrómetros) y puede haber de 30 a 40 por célula.
El cloroplasto está formado por una membrana externa y una interna. En la parte interior hay una sustancia
llamada estroma más un conjunto de membranas tilacoidales, que se pueden disponer en laminas paralelas o
en sacos aplanados y apilados llamados tilacoides. Cada conjunto de tilacoides se llama grana.
Composición química:
Las membranas externas e internas están formadas por un 60% de lípidos y un 40% de proteínas. Presentan
proteínas transportadoras y no tienen clorofila ni colesterol. Los tilacoides están formados por un 12% de
pigmentos, un 50% de proteínas y un 38% de lípidos. Los pigmentos son clorofila y carotinoides y a veces
ficocianina y ficoexitrina. Cada pigmento absorbe una longitud de onda concreta del espectro
electromagnético.
La clorofila está formada por 4 anillos pirrílicos con una Mg++ en el centro y una larga cadena isoprenoide
hidrofoga que se encuentra anclada en la bicapa lipídica.
En las plantas superiores hay dos tipos de clorofila, a y b. Varias moléculas de clorofila de ambos tipos se agrupan
para formar los fotosistemas. Hay dos tipos de fotosistemas:
 PSI o P700, puesto que el máximo de absorción de la luz se da a una longitud de onda de unos 700nn. Se
encuentra en las membranas tilacoidales que no forman tilacoides y la cantidad de clorofila a es muy superior
a la b.
 PSII o P680. El máximo de absorción de la luz se da a una longitud de onda de 680nn. En los tilacoides y
presenta la misma cantidad de moléculas de clorofila a y b.
Las proteínas que se encuentran en las membranas tilacoidales pueden ser proteínas asociadas a pigmentos en
proteínas transportadoras de electrones o la ATP sintetasa.
Composición química del estroma:
Formado por ADN doble y circular, ribosomas 70s y enzimas responsables de la fotosíntesis o de la replicación,
transcripción y traducción del material genético.
21.2. Fotosíntesis
La reacción global de la fotosíntesis es: 6CO2+6H2O→ C6H12O6+6O2
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La fotosíntesis se divide en dos fases:
 Fase luminosa. Se da en las membranas tilacoidales y se llama así porque necesita fotones para reactivarse.
 Fase oscura. En el estroma del cloroplasto. Se llama así porque funciona independiente de la luz, pero puede
transcurrir tanto durante el día como por la noche.
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21.2.1. Fase luminosa
Consiste en una transferencia de electrones en contra del potencial redox activada por energía luminosa. Hay
dos tipos:
Fotofosforilación acíclica. El flujo de electrones se da desde la molécula de agua que es un s débil dador de
electrones hasta el NADP que es un fuerte dador de electrones.
BALANCE:
H2O+NADP++2H+ → ½ O2++NADPH++H++2H+
ADP+Pi → ATP+H2O (4fotones)
El flujo de electrones a través el complejo b f se puede acoplar a un flujo de protones que va desde el estroma
al interior del tilacoide, con lo cual va aumentando la concentración de protones dentro del tilacoide. Esta
concentración de protones puede retornar al estroma a través del ATP-sintetasa de la forma que por cada dos
protones que retornan se forma una molécula de ATP.
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Fotofosforilación cíclica.
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BALANCE:
ADP+Pi
→ ATP+H2O
(2fotones)
21.2.2. Fase oscura
También se llama ciclo de Calvin. Se desarrolla en el estroma de los cloroplastos. Es un proceso independiente
de la luz aunque necesita la energía en forma de ATP y el poder reductor en forma de NADPH + H+ obtenidos
en la fase luminosa. Ciclo de Calvin:
BALANCE:
6CO2+12H2O+18ATP+12(NADPH++H+) → 188ADP+12NADP++18Pi+C6H12O6
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