Cloroplasto

Definição de cloroplasto

O que é cloroplasto? Em biologia, um cloroplasto refere-se à organela encontrada dentro da célula das plantas e outros eucariotas fotossintéticos que é preenchido com o pigmento verde chamado clorofila. Etimologia: do grego “chloros”, que significa “verde” e “plast”, que significa “forma” ou “entidade”. Sinônimos: cloroplastídeo; plastídeo verde; cloroleucite.

Quando um eucariote possui cloroplastos, indica que ele tem a capacidade de produzir seu próprio alimento. Ele o faz através da fotossíntese. Quais os tipos de células que contêm cloroplastos? As plantas são exemplos de organismos que possuem cloroplastos dentro de suas células. Ao olhar para as suas células, é possível observar a presença de inúmeros cloroplastos que se espalham pelo citoplasma (veja a figura da anatomia da folha abaixo). Cada cloroplasto contém um sistema de colheita de luz contendo clorofilas. Estes pigmentos verdes absorvem a luz no azul e vermelho do espectro electromagnético. Eles, contudo, refletem a porção verde do espectro. É por esta razão que as plantas são verdes. Pelo contrário, as células animais não contêm cloroplastos. Assim, além da presença de uma parede celular (ou seja, uma camada composta de celulose e responsável pela rigidez celular nas plantas), a presença de cloroplastos é outra característica determinante que pode ajudar a identificar plantas dos animais. Outros organismos que possuem cloroplastos são as algas eucarióticas, por exemplo, as algas verdes. Algumas bactérias fotossintéticas (ex. fototrofos e cianobactérias) têm clorofilas nas suas células. No entanto, as suas clorofilas não serão encontradas dentro de uma organela de membrana dupla, como o cloroplasto. Ao contrário, os pigmentos clorofílicos estão localizados na membrana tifóide de uma célula bacteriana.

Características do cloroplasto

O cloroplasto é uma das organelas de uma célula eucariótica fotossintética. É um tipo de plastídeo (os outros tipos são cromoplastos e leucoplastos). Os cloroplastos são identificáveis dos outros plastídeos pela sua cor, forma, estrutura e função. Os cloroplastos são verdes devido aos pigmentos clorofílicos que ocorrem em abundância. Os dois tipos mais comuns são a clorofila a e b. Outros pigmentos clorofílicos são a clorofila c, d e f. A clorofila a está presente em todos os cloroplastos enquanto que os outros tipos estão presentes (em quantidades variáveis) dependendo da espécie. Nas plantas vasculares, a forma assemelha-se a uma lente ou disco e o tamanho, aproximadamente 5µm de comprimento e ~2,5µm de largura. (Ref.1) Nas algas, a forma pode variar. Elas podem ser redondas, ovais ou tubulares.

Estrutura do cloroplasto

Qual é a estrutura do cloroplasto? O cloroplasto tem pelo menos três sistemas de membranas: (1) membrana externa, (2) membrana interna, e (3) sistema de tilóide. As membranas externa e interna são o sistema de membrana dupla que é uma característica típica de uma organela. Os tucóides são estruturas em forma de disco que desempenham o papel de colher ou recolher fótons de uma fonte de luz, como a luz solar. Incorporado na membrana tiacóide está o complexo de antenas composto por proteínas e pigmentos absorventes de luz, particularmente clorofila e carotenóides. Assim, o trabalho do tilacóide é fornecer um local para as reações de luz da fotossíntese. A pilha de tilacóides (semelhante a uma pilha de moedas) é chamada granum (plural: grana). A matriz do cloroplasto é referida como o estroma. É o fluido espesso entre os grana. Ele contém enzimas, moléculas e íons. É onde ocorre o processo de formação de açúcares independente da luz (as reações escuras da fotossíntese).

Similiar às mitocôndrias, os cloroplastos são organelas semi-autônomas. Elas possuem seu próprio DNA, que é chamado de DNA cloroplástico ou cpDNA. Portanto, eles não se baseiam apenas nos genes contidos no núcleo. Elas produzem certas proteínas a partir do seu próprio ADN. (Ref.2)

Funções do cloroplasto

Qual é a função do cloroplasto? Os cloroplastos realizam o processo de fotossíntese. O seu papel principal é fornecer o local para reacções claras e escuras. Através destas organelas, fontes inorgânicas, água e energia luminosa são convertidas em alimentos, ou seja, glucose (uma molécula de açúcar). São, portanto, importantes para os organismos fotossintéticos com a finalidade de produzir alimentos por si mesmos e não precisarem de se alimentar de outros organismos para sobreviver. Como o oxigênio é um dos subprodutos da fotossíntese, os cloroplastos são, portanto, um local crucial para a produção desse gás, que mais tarde é liberado da célula para o meio ambiente. O oxigênio é biologicamente importante pelo seu papel, por sua vez, em vários processos bioquímicos e fisiológicos em animais.

Para uma descrição mais detalhada e fatos sobre a fotossíntese, leia o tutorial de Metabolismo Vegetal.

Evolução dos Cloroplastos

A teoria Endosymbiotic foi conceituada para delinear a origem dos cloroplastos. (Ref.3) Assim, organelas como mitocôndrias e cloroplastos eram estruturas celulares em células eucarióticas que surgiram como resultado de uma endosimbiose primária que ocorreu há milhões de anos entre os endosimbiontes procarióticos e as células hospedeiras eucarióticas. A célula eucariótica, sendo a célula maior, absorveu as procariotas fotossintéticas menores (por exemplo, as cianobactérias) que, consequentemente, lhes permitiram a fotossintética. Eventualmente, os procariotas evoluíram e diferenciaram-se em plasticóticos, particularmente, cloroplastos. Presume-se que estes eukaryotes fotossintéticos primitivos abrigando prokaryotes-organelas transformadas são os primeiros ancestrais das plantas e algas modernas na Terra. The discovery of the cpDNA in chloroplasts, the similarity in membranes, and the binary fission as a means of reproduction serve as evidence that supports this theory. (Ref.4)

Read also:
What is the Likely Origin of Chloroplasts? – BioTechniques. (2017, December 14). BioTechniques. https://www.biotechniques.com/molecular-biology/when-did-the-chloroplast-evolve/

See also

• Chlorophyll
• Etioplast
• Chromoplast
• Leucoplast
• Plastid

1. Staehelin, L. A. (2003). Chloroplast structure: from chlorophyll granules to supra-molecular architecture of thylakoid membranes. Photosynthesis Research, 76(1–3), 185–196. https://doi.org/10.1023/A:1024994525586
2. Discovery of Chloroplast DNA, Genomes and Genes | Discoveries in Plant Biology. (2019). Worldscientific.Com. https://www.worldscientific.com/doi/abs/10.1142/9789812813046_0002
3. Jensen, P. E., & Leister, D. (2014). Chloroplast evolution, structure and functions. F1000Prime Reports, 6. https://doi.org/10.12703/p6-40
4. Evidence for endosymbiosis. (2020). Berkeley.Edu. https://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/_0_0/endosymbiosis_04