Estructura Detallada y Funciones del Cloroplasto y el Nucleolo Celular

Estructura y Función del Cloroplasto

Estructura del Cloroplasto

El cloroplasto está delimitado por una envoltura formada por dos membranas:

• Membrana plastidial externa: Es muy permeable y presenta una gran cantidad de permeasas.
• Espacio intermembranal: Situado entre las dos membranas.
• Membrana plastidial interna: Es casi impermeable y delimita el espacio interior.

Estroma: Es el medio interno que ocupa el espacio interior delimitado por la membrana plastidial interna. Contiene:

• ADN plastidial: Molécula circular y de doble hélice.
• Plastorribosomas: De tamaño 70S, parecidos a los bacterianos.
• Inclusiones: Como granos de almidón y lipídicas.
• Enzimas: Responsables de transformar el CO₂ en materia orgánica (Ciclo de Calvin), replicar el ADN plastidial y realizar la síntesis de proteínas.

Tilacoides: Son sáculos aplanados inmersos en el estroma. Cada tilacoide consta de:

• Una membrana tilacoidal: Donde se encuentran los pigmentos fotosintéticos y se lleva a cabo la fase luminosa.
• Un lumen tilacoidal: La cavidad interior del sáculo.

Los tilacoides pueden ser de dos tipos:

• Tilacoides de estroma: Alargados y extendidos por todo el estroma, interconectando los grana.
• Tilacoides de grana: Pequeños, con forma de disco y apilados formando estructuras llamadas grana (plural de granum).

Función del Cloroplasto: Fotosíntesis

La fotosíntesis se divide en dos fases principales:

Fase Luminosa (dependiente de la luz)

En la membrana tilacoidal se producen las reacciones de conversión de la energía lumínica en energía química (ATP) y se genera poder reductor (NADPH+H+). Para ello, son imprescindibles la luz y la presencia de pigmentos fotosintéticos (clorofilas, carotenoides).

Fase Oscura (independiente de la luz o Ciclo de Calvin)

En el estroma tiene lugar la fijación del CO₂ en moléculas orgánicas (Ciclo de Calvin) y su posterior reducción para formar carbohidratos, utilizando el ATP y NADPH generados en la fase luminosa. El producto se almacena a menudo en forma de polisacáridos de reserva (almidón). Estas reacciones son independientes de la luz, de ahí la denominación de fase oscura, aunque ocurren durante el día.

Otras reacciones anabólicas, como la biosíntesis de proteínas o la replicación del ADN plastidial, en las que intervienen los plastorribosomas, también tienen lugar en el estroma.

Organización del Material Genético Nuclear

Nucleolo

Estructura densa dentro del núcleo, no rodeada por membrana. Está formado principalmente por:

• ARNr (ARN ribosómico)
• ADNr (ADN ribosómico): Genes que codifican para el ARNr.
• Proteínas: Tanto ribosomales como otras enzimas necesarias.

Función principal: Biosíntesis de las subunidades ribosómicas.

Cromatina

Es el complejo formado por ADN y proteínas (principalmente histonas) que constituye los cromosomas en las células eucariotas. Se distinguen dos tipos según su estado de condensación y actividad génica:

• Eucromatina: Presenta un aspecto más difuso y menos condensado. Es la forma transcripcionalmente activa, es decir, donde se produce la transcripción del ADN a ARN.
• Heterocromatina: Es la forma más condensada de la cromatina y generalmente inactiva transcripcionalmente. Se divide en:
  • Constitutiva: Su ADN nunca se transcribe (ej. centrómeros, telómeros).
  • Facultativa: Puede cambiar entre estado de eucromatina y heterocromatina según las necesidades celulares o el tipo celular (ej. inactivación del cromosoma X).

Funciones de la Cromatina:

• Contener la información biológica del organismo, es decir, la información sobre su estructura y funcionamiento.
• Duplicar esta información de forma precisa antes de iniciarse la división celular.
• Proporcionar la información genética necesaria para efectuar, por la vía de la transcripción, la síntesis de los diferentes tipos de ARN (ARNm, ARNt, ARNr).