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Cloroplasto

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de cloroplasto

O cloroplasto, encontrado apenas em células de algal e planta, é uma organela celular que produz energia através da fotossíntese. A palavra cloroplasta vem das palavras gregas khloros, que significa “verde”, e placas, que significa “formado”. Possui uma alta concentração de clorofila, a molécula que captura energia luminosa, e isso dá a muitas plantas e algas uma cor verde. Como a mitocôndria, acredita-se que o cloroplasto tenha evoluído a partir de bactérias de vida livre.

Função dos cloroplastos

Os cloroplastos são a parte das células vegetais e de algas que realizam a fotossíntese, o processo de conversão de energia luminosa em energia armazenada na forma de açúcar e outras moléculas orgânicas que a planta ou alga usa como alimento. A fotossíntese tem duas etapas. No primeiro estágio, ocorrem as reações dependentes da luz. Essas reações capturam a luz solar através da clorofila e carotenóides para formar trifosfato de adenosina (ATP, a moeda energética da célula) e fosfato de dinucleotídeo adenina de nicotinamida (NADPH), que carrega elétrons. O segundo estágio consiste nas reações independentes da luz, também conhecidas como ciclo de Calvin. No ciclo Calvin, os elétrons transportados por NADPH convertem dióxido de carbono inorgânico e uma molécula orgânica na forma de um carboidrato, um processo conhecido como fixação de CO2. Os carboidratos e outras moléculas orgânicas podem ser armazenadas e usadas posteriormente para obter energia.

Os cloroplastos são essenciais para o crescimento e sobrevivência de plantas e algas fotossintéticas. Como os painéis solares, os cloroplastos tomam energia luminosa e o convertem em uma forma utilizável que alimenta as atividades. No entanto, algumas plantas não têm mais cloroplastos. Um exemplo é o gênero de planta parasita Rafflesia, que obtém seus nutrientes de outras plantas – especificamente, as videiras do tetrantigma. Como a Rafflesia obtém toda a sua energia de parasitar outra planta, ela não precisa mais de seus cloroplastos e perdeu os genes que codificam o desenvolvimento do cloroplasto por um longo período de tempo evolutivo. Rafflesia é o único gênero de planta terrestre que falta cloroplastos.

Estrutura dos cloroplastos

Os cloroplastos, como as mitocôndrias, são em forma oval e têm duas membranas: uma membrana externa, que forma a superfície externa do cloroplasto e uma membrana interna que está logo abaixo. Entre a membrana externa e interna, há um espaço fino intermembranar com cerca de 10 a 20 nanômetros de largura. O espaço dentro da membrana interna é chamado de estroma. Enquanto as membranas internas das mitocôndrias têm muitas dobras chamadas Cristae para absorver a área da superfície, as membranas internas dos cloroplastos são suaves. Em vez disso, os cloroplastos têm muitos pequenos sacos em forma de disco chamados tilacóides dentro de seu estroma.

Em plantas vasculares e algas verdes, os tilacóides são empilhados um no outro, e uma pilha de tilacóides é chamada de granum (plural: grana). Os tilacóides contêm clorofilas e carotenóides, e esses pigmentos absorvem a luz durante o processo de fotossíntese. Os pigmentos absorventes de luz são agrupados com outras moléculas, como proteínas para formar complexos conhecidos como fotossistemas. Os dois tipos diferentes de fotossistemas são os fotossistemas I e II, e eles têm papéis em diferentes partes das reações dependentes da luz.

No estroma, as enzimas produzem moléculas orgânicas complexas que são usadas para armazenar energia, como carboidratos. O estroma também contém seu próprio DNA e ribossomos semelhantes aos encontrados nas bactérias fotossintéticas. Por esse motivo, acredita-se que os cloroplastos tenham evoluído em células eucarióticas a partir de bactérias de vida livre, assim como as mitocôndrias.

Este diagrama mostra as partes de um cloroplasto.

Evolução dos cloroplastos

Pensa-se que os cloroplastos se tornaram parte de certas células eucarióticas da mesma maneira que as mitocôndrias foram incorporadas a todas as células eucarióticas: existindo como cianobactérias de vida livre que tinham uma relação simbiótica com uma célula, produzindo energia para a célula em troca para Um lugar seguro para se viver e, eventualmente, evoluindo para uma forma que não poderia mais existir separadamente da célula. Isso é chamado de teoria endossimbiótica.

A evidência de que os cloroplastos evoluíram a partir de bactérias são muito semelhantes às evidências de que as mitocôndrias evoluíram de bactérias. Os cloroplastos têm seu próprio DNA separado, circular, como o de uma célula bacteriana, e herdou maternos (apenas da alga da planta mãe). Novos cloroplastos são formados através da fissão binária ou divisão, que é assim que as bactérias se reproduzem. Essas formas de evidência também são encontradas nas mitocôndrias. A única diferença é que acredita -se que os cloroplastos tenham evoluído a partir de cianobactérias, enquanto as mitocôndrias evoluíram a partir de bactérias aeróbicas. (As mitocôndrias não podem fotossintetizar; o processo de respiração celular ocorre lá em vez disso.) A estrutura dos cloroplastos é semelhante à das cianobactérias; Ambos têm membranas duplas, DNA circular, ribossomos e tilacóides. Acredita-se que a maioria dos cloroplastos tenha vindo de um ancestral comum que envolveu uma cianobactéria entre 600-1600 milhões de anos atrás.

Termos de biologia relacionados

  • Tilakóide – discos achatados dentro do estroma do cloroplasto que contêm clorofila e carotenóides e realizam fotossíntese.
  • Fotossíntese – A conversão de energia luminosa em energia química na forma de moléculas orgânicas.
  • Relacionamento simbiótico – Uma interação biológica próxima entre duas espécies diferentes.
  • Algas – um grande grupo de organismos fotossintéticos, incluindo algas marinhas, algas gigantes e diatomáceas.

Questionário

1. O que é uma diferença entre mitocôndrias e cloroplastos? R. Os cloroplastos têm uma membrana externa e interna, enquanto as mitocôndrias não. B. Pensa -se que os cloroplastos evoluíram a partir de bactérias, enquanto as mitocôndrias não são. C. A fotossíntese ocorre em cloroplastos, mas não nas mitocôndrias. D. As mitocôndrias têm seu próprio DNA; Os cloroplastos não contêm DNA.

Resposta à pergunta nº 1

C está correto. A fotossíntese ocorre apenas em cloroplastos, não nas mitocôndrias. As opções A, B e D são todas incorretas porque mitocôndrias e cloroplastos têm todas essas coisas em comum; Pensa -se que eles vêm de bactérias, têm seu próprio DNA e têm duas membranas.

2. Em que parte do cloroplasto a fotossíntese ocorre? A. membrana externa B. Thylakoid C. Stoma D. Espaço intermembranar

Resposta à pergunta nº 2

B está correto. A fotossíntese ocorre nos tilacóides do cloroplasto. Os tilacóides contêm clorofila e carotenóides, que são todas as moléculas de pigmento que podem capturar energia luminosa e transformá -la em energia química.

3. Do que os cloroplastos que se pensam ter evoluíram? A. Bactérias aeróbicas B. Cyanobacteria C. Algas D. A planta Rafflesia

Resposta à pergunta nº 3

B está correto. Pensa -se que os cloroplastos evoluíram a partir de uma forma antiga de cianobactérias, que é um tipo de bactéria fotossintética. As mitocôndrias evoluíram de bactérias aeróbicas. A planta de Rafflesia é um exemplo raro de uma planta que não contém cloroplastos.

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