Qual é a importância dos cloroplastos observados no citoplasma das células vegetais?

Mestre em Ecologia e Recursos Naturais (UFSCAR, 2019)
Bacharel em Ciências Biológicas (UNIFESP, 2015)

Ouça este artigo:

Os amiloplastos são organelas não-pigmentadas especializadas em sintetizar e estocar grânulos de amido, formados através da polimerização da molécula de glicose. Eles são encontrados em células vegetais de algumas plantas, especialmente tubérculos e bulbos, como por exemplo na batata.

Eles são essenciais para as plantas pois servem para estocar material de reserva, uma vez que em situações de stress energético os amiloplastos podem quebrar o amido em açúcares usados para nutrir a célula e os tecidos vegetais. Em experimentos de laboratório, cientistas também conseguiram observar a degradação do amido em temperaturas muito baixas (inferiores a 5ºC), o que não se observa em temperaturas elevadas (acima de 20ºC), sugerindo que o frio seja mais danoso para as células vegetais do que o calor. Em análises mais detalhadas, usando técnicas de microscopia eletrônica e eletroforese, observou-se que o frio, na verdade, danifica a estrutura de membrana dos amiloplastos, degradando proteínas e substratos importantes, o que afeta a permeabilidade destas células e, por consequência, libera seu conteúdo celular no citoplasma.

Amiloplastos são um tipo de plastídio originado a partir de leucoplastos. Existem diversas classes de plastídios, todos com funções especificas e contendo seu próprio material genético independente daquele presente no núcleo da célula vegetal. Acredita-se que os plastídios tenham sido organismos independentes no passado (como cianobactérias) que foram internalizados pelas células eucarióticas e passaram a formar uma relação simbiótica com elas. Deste modo, todos os plastídios compartilham uma história evolutiva semelhante, por isso eles são formas diferenciadas de uma mesma organela (um proplastídeo que pode se diferenciar em cromoplastos, cloroplastos, leucoplastos e amiloplastos).

Os amiloplastos desempenham uma função similar à dos cloroplastos, no sentido que estes também sintetizam e acumulam dentro de si pigmentos fotossintéticos. Já foi observado, em alguns casos, a diferenciação de amiloplastos em cloroplastos. Isso ocorre por exemplo com tubérculos quando expostos ao sol: uma porção da batata começa a ficar verde, formando cloroplastos para realizar fotossíntese. Isto porque, apesar de não possuir clorofila, os amiloplastos possuem a molécula precursora da síntese deste pigmento e, assim, quando expostos a luz, passam a sintetizar clorofila e tornam-se cloroplastos fotossinteticamente ativos.

Além de sua função de estocar material de reserva, os amiloplastos também estão envolvidos na percepção da gravidade que as plantas possuem (chamado gravitropismo). Na porção terminal das raízes (coifa) encontra-se uma região central, a columela, preenchida por células especiais, os estatocistos. Dentro destes, podem ser encontrados uma grande quantidade de amiloplastos, normalmente de tamanho grande e densamente preenchidos. Estas organelas se deslocam no interior do citoplasma dos estatocistos dependendo da posição de crescimento da raiz. Caso ela cresça orientada para baixo, na posição vertical e a favor da gravidade, os amiloplastos se concentram na base (porção inferior) das células da columela. Caso a raiz se desenvolva lateralmente no solo, na posição horizontal, os amiloplastos se posicionam na lateral da célula. Assim, diz-se que a columela da raiz atua na percepção da orientação gravitacional (gravitropismo) da planta.

Referências:

Kiss, J.Z., Hertel, R. and Sack, F.D., 1989. Amyloplasts are necessary for full gravitropic sensitivity in roots of Arabidopsis thaliana. Planta, 177(2), pp.198-206.

Ohad, I., Friedberg, I., Ne'Eman, Z. and Schramm, M., 1971. Biogenesis and degradation of starch: I. The fate of the amyloplast membranes during maturation and storage of potato tubers. Plant physiology, 47(4), pp.465-477.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/biologia/amiloplasto/

Qual é a importância dos cloroplastos observados no citoplasma das células vegetais?

Estudante, acesse AQUI informações para você!

Informações para o  corpo docente – AcesseAQUI!

Qual é a importância dos cloroplastos observados no citoplasma das células vegetais?

OS CLOROPLASTOS E A FOTOSSÍNTESE

Thiago dos Santos de Lima e Ruth J. G. Schadeck

Qual é a importância dos cloroplastos observados no citoplasma das células vegetais?

Apoio – Bruna da Silva e Mylena da Costa Agustin

Qual é a importância dos cloroplastos observados no citoplasma das células vegetais?

Clique na imagem, ou em “tela cheia” nos vídeos, para visualizá-los em tamanho maior.

Qual é a importância dos cloroplastos observados no citoplasma das células vegetais?

A sobrevivência de todos os animais e microrganismos depende da captação contínua dos compostos orgânicos, presentes nos alimentos, para manter o metabolismo. Veja o vídeo que trata da cadeia alimentar e perceba que a vida em nosso planeta não seria possível sem as plantas. São elas que realizam a fotossíntese, processo no qual ocorre a captação de luz solar e síntese de moléculas orgânicas a partir de CO2 e água. 

É FATO  OU  FAKE?

Há quem diga que o aumento das emissões da CO2 (que juntamente com outros gases provoca o aquecimento global) favorece a fotossíntese, e dessa forma a produção de alimentos seria incrementada.  Será fato ou fake?

Acesse AQUI e tire suas próprias conclusões!

O CLOROPLASTO

Nas plantas (incluindo as algas) a fotossíntese acontece graças a uma organela denominada cloroplasto. Esta organela é envolta por duas membranas, membrana interna e externa. Entre elas situa-se o espaço intermembrana. Um terceiro sistema de membranas, as membranas tilacóides, se encontra no interior do cloroplasto. É formado por vesículas em formato de moedas, chamados de tilacóides, e vesículas maiores, achatadas, chamadas de lamelas.

As membranas tilacóides contém clorofila e outros pigmentos que absorvem a luz, essenciais para fotossíntese. Uma pilha de  tilacoides é chamado de granum. O espaço entre os tilacóides e a membrana interna é preenchido por matriz denominada estroma. O cloroplasto apresenta seu próprio DNA e ribossomos e sintetiza algumas proteínas (plastoribossomos). Podem ainda ser observados os  plastoglóbulos, corpúsculos globulares que armazenam lipídios no interior do cloroplasto.

Qual é a importância dos cloroplastos observados no citoplasma das células vegetais?

Nas membranas tilacóides está presente um pigmento, a clorofila, que tem cor verde. Assim,    os cloroplastos são facilmente visíveis ao microscópio de luz.  O movimento dos cloroplastos é devido aos filamentos do citoesqueleto e é denominado “ciclose”. Veja  no vídeo ao lado. 

Esta teoria preconiza que as mitocôndrias e os cloroplastos evoluíram a partir de bactérias livres, que foram englobadas por células eucariontes ancestrais e estabeleceram uma relação benéfica chamada simbiose. As mitocôndrias provavelmente eram organismos procariontes aeróbios, e os cloroplastos eram procariontes fotossintetizantes. Nessa relação benéfica, os organismos procariontes forneciam energia para a célula que os englobou. Por sua vez, a célula hospedeira fornecia proteção contra o ambiente externo.

Veja abaixo uma representação da teoria endosimbiótica:

Qual é a importância dos cloroplastos observados no citoplasma das células vegetais?

Além da semelhança estrutural, essas organelas apresentam outras similaridades. Por exemplo, os cloroplastos realizam a conversão energética por mecanismos quimiosmóticos de maneira muito parecida àquela utilizada pelas mitocôndrias. Tal como as mitocôndrias, os cloroplastos possuem DNA, RNA e ribossomos próprios, podendo então, produzir parte de suas proteínas e se auto-replicar. 

OS CLOROPLASTOS UTILIZAM A LUZ DO SOL PARA FIXAR CARBONO

Estas organelas realizam a fotossíntese, processo que apresenta reações fotodependentes, aqui referidas como “fase clara”, e reações fotoindependentes, aqui referidas como “fase escura”. Veja na  figura ao lado.  Na fase clara ocorre a produção de moléculas que serão utilizadas na fase escura,  bem como  de oxigênio que é liberado para o ambiente.  

Qual é a importância dos cloroplastos observados no citoplasma das células vegetais?

Ao lado se encontra a equação geral da fotossíntese. Observe que  ocorre a produção de glicose e oxigênio, dois compostos fundamentais  para as transformações de energia nos organismos vivos.

Qual é a importância dos cloroplastos observados no citoplasma das células vegetais?

Fase clara ou fotodependente

Como o nome já sugere, esta fase é dependente da energia luminosa.  Ocorre nos tilacóides. Nesta fase as moléculas de clorofila, presentes nos fotossistemas (complexos proteicos) excitadas pela energia solar, cedem elétrons que são transferidos por componentes da membrana, denominada cadeia de transporte de elétrons (representada na figura abaixo) para seu aceptor final, o NADP, que passa para o estado reduzido, NAPDH. No fotossitema II moléculas de água  são quebradas enzimaticamente liberando H+ que são transportados para o interior do tilacóide. Neste processo elétrons de água repõem os elétrons perdidos pelas moléculas da clorofila.

Qual é a importância dos cloroplastos observados no citoplasma das células vegetais?

Atribuição – Tameeria at English Wikipedia. Acesse  AQUI  a figura  original. 

Como mostrado acima, durante a transferência de elétrons na cadeia transportadora de elétrons nas membranas dos tilacóides ocorre a passagem de H+ do estroma para o interior do tilacóides. Como consequência, há a formação de um gradiente de H+. Quando esses H+ retornam para o citoplasma, através da ATP sintase, ocorre a síntese de ATP. Veja todo esse processo representado em um tilacóide ao lado.

Qual é a importância dos cloroplastos observados no citoplasma das células vegetais?

Faça uma viagem no interior de uma planta até chegar aos tilacóides!

Observe, a partir de 1min:43seg que as proteínas das membranas dos tilacóides são visualizadas com mais detalhes na sua face voltada para o estroma. Na medida que amplia a imagem se observa a ATP sintase girando e enquanto gira sintetiza pequenas moléculas, o ATP

Fase escura ou fotoindependente

Nesta etapa ocorre as reações de fixação de carbono e não requer luz solar parra ocorrer, sendo chamada também de fase escura ou fotoindependente. O ATP gerado pelas reações da fase clara serve como fonte de energia e o NADPH é utilizado para reações de redução para converter o CO2 a carboidrato. Na fase escura o ATP é convertido em ADP e o NAPPH a NADP, os quais retornam à fase clara para regenerar o ATP e NADPH, como mostrado na figura ao lado. 

Qual é a importância dos cloroplastos observados no citoplasma das células vegetais?

As reações de fixação de carbono iniciam-se no estroma do cloroplasto, onde geram um açúcar simples de três carbonos. Esse açúcar e exportado para o citosol, onde é usado para produzir sacarose. A sacarose é exportada para atender as necessidades metabólicas dos tecidos vegetais não fotossintetizantes. Além disso, a sacarose é transportada para os tecidos de armazenamento. Através de reações bioquímicas é convertida em  glicose que é estocada na forma de amido. Assim quando ingerimos alimentos ricos em amido, como batata e arroz, estamos ingerindo glicose, oriunda da fotossíntese. Observe abaixo, na figura da esquerda, os grãos de amido visto ao microscópio. O amido ingerido é digerido no intestino, como ostra a figura da direita.  Dessa forma produz  moléculas de glicose. Estas serão utilizadas como fonte de energia e como substrato para formação dentre outros produtos.

QUER ENTENDER MELHOR A FOTOSSÍNTESE?  

Qual é a importância dos cloroplastos observados no citoplasma das células vegetais?

Assista os vídeos abaixo e compreenda este processo! Não esqueça de ativar as legendas!

Fonte – Canal do YouTube TED-Ed

Licenças e agradecimentos  – Acesse AQUI!

Qual a importância dos cloroplastos observados no citoplasma das células vegetais?

O cloroplasto é uma organela celular presente em células vegetais, principalmente na região da folha das plantas. Essa estrutura é importante para o processo de fotossíntese, além de ser rica em pigmentos do grupo das clorofilas, responsáveis pela cor verde das plantas.

Qual é a importância do cloroplasto na célula vegetal?

Os cloroplastos são conhecidos basicamente pelo seu papel no processo de fotossíntese, sendo essa organela o local onde todo esse importante processo acontece.

Qual é a principal função do cloroplasto Brainly?

Resposta. Cloroplastos são organelas presentes nas células vegetais com função de realizar a fotossíntese, também possuem em seu interior um liquido chamado estroma além do DNA, RNA e ribossomos responsáveis por sintetizar proteínas e multiplicarem-se, estão presentes nas plantas e algas.

Como funciona o cloroplasto?

O CLOROPLASTO Nas plantas (incluindo as algas) a fotossíntese acontece graças a uma organela denominada cloroplasto. Esta organela é envolta por duas membranas, membrana interna e externa. Entre elas situa-se o espaço intermembrana.