Biología celular

Los plastos son un grupo de orgánulos exclusivos de las células vegetales, de forma y tamaño variados, delimitados por una membrana doble y que presentan ADN circular.Todos los plastos proceden de proplastidios, indiferenciados, presentes en células en división de las raíces y los brotes de las plantas. En función de las necesidades de las células diferenciadas, los proplastidios darán lugar a distintos tipos de plastidios maduros, que pueden transformarse de un tipo a otro.El conjunto de plastos de una célula se denomina plastidoma.Existen varios tipos de plastos, que se diferencian en su estructura y función:Cloroplastos, los más abundantes, de color verde debido a que fabrican y almacenan clorofila en unas membranas denominadas tilacoiddes. Están en todas las partes verdes de los vegetales.Cromoplastos, con diversos pigmentos, como carotenos (amarillos o anaranjados), xantofilas (amarillentas), licopeno (rojo), etc., a los que deben su color. No tienen clorofilas ni tilcoides. Se encuentran en raíces como la zanahoria, frutos como el tomate y el pimiento o pétalos de algunas.Leucoplastos, incoloros, ya que carecen de pigmentos. Almacenan distintos productos vegetales y se encuentran en tejidos no fotosintéticos, en células embrionarias, meristemáticas y en regiones de la planta no expuestas a la luz. Podemos distinguir:amiloplastos, almacenan almidón y pueden ser esféricos, ovales o alargados y, normalmente, muestran una deposición en capas alrededor de un punto. Se tiñen de color azul-negro con compuestos iodados.proteinoplastos, almacenan proteínas que pueden estar en forma de cristales o de filamentos. Son frecuentes en los elementos cribosos del floema.elaioplastos u oleoplastos, almacenan lípidos como los aceites. Son frecuentes en la pulpa de la aceituna y en los cotiledones del girasol y del cacahuete.Durante la maduración de algunos frutos los cromoplastos se originan a partir de cloroplastos. A lo largo de este proceso se produce la síntesis de pigmentos carotenoides acompañada de la modificación o desaparición del sistema de tilacoides y de la descomposición de la clorofila. Esta diferenciación no es un fenómeno irreversible; así, por ejemplo, en la parte superior de raíces de zanahoria expuestas a la luz, los cromoplastos puedeVacuolas:Son orgánulos rodeados por una membrana simple denominada tonoplasto, especialmente abundantes en las células vegetales.Las células vegetales jóvenes poseen gran cantidad de vacuolas diminutas y, a medida que las células crecen y se diferencian, las vacuolas aumentan de tamaño y se fusionan hasta constituir, en muchas ocasiones, una gran vacuola central que puede llegar a ocupar la práctica totalidad del citoplasma; cuando ello ocurre el núcleo aparece desplazado en un lado de la célula. El conjunto de vacuolas de una célula se denomina vacuoma.Las vacuolas contienen agua y una gran variedad de compuestos orgánicos e inorgánicos, que almacenan en grandes cantidades con fines diversos:Productos de desecho, que serían tóxicos para la célula si estuvieran libres en el citoplasma, como los taninos que desempeñan una función defensiva, ya que impiden el crecimiento de hongos y microorganismos cuando existen lesiones.Sustancias de reserva, como azúcares, almidón y proteínas.Sales minerales, que se acumulan en forma de cristales, como el oxalato cálcico, que resulta de la acumulación intracelular de calcio.Alucinógenos, como los alcaloides, que el vegetal utiliza para atraer a determinados animales en su propio beneficio o para ahuyentar a los herbívoros, como la morfina.Pigmentos hidrosolubles, como los antocianos de colores rojo, violeta o azul, que dan un color característico a muchos órganos como pétalos de flores, frutas (uvas, ciruelas, cerezas), raíces (remolacha azucarera) y hojas con coloración otoñal.Grandes cantidades de agua. Este acúmulo de agua favorece el crecimiento de las células vegetales, al mismo tiempo que garantiza su turgencia. La membrana de las vacuolas es permeable al agua, pero poco permeable a las pequeñas moléculas que acumulan en su interior y así se hace hipertónica respecto del citosol y el agua tiende a entrar, por ósmosis, en su interior; así, puede entrar más agua en la células, lo que crea turgencia en su interior.n diferenciarse en cloroplastos perdiendo los pigmentos y desarrollando tilacoides, con lo que adquieren un color verde.

Son depósitos temporales de materiales de reserva o de desecho resultantes de la actividad metabólica celular que se encuentran en el seno del citoplasma.En las células vegetales, las inclusiones suelen ser cúmulos lipídicos, gotas de aceites esenciales, bálsamos y resinas (ámbar e incienso) o depósitos de látex. También acumulan pigmentos como los carotenoides. Las principales funciones de las inclusiones son atraer a los insectos a través de los olores y sabores que dan a las plantas y proteger de la acción fermentativa de los microorganismos.En las células animales, las inclusiones pueden ser gotas de lípidos o gránulos de glucógeno que, en ambos casos, tienen función de reserva energética. También se pueden encontrar depósitos de pigmentos, como la melanina.[ Glioxisomas ]Son vesículas formadas por una membrana y una matriz amorfa, que se originan en el retículo endoplásmico y solo existen en células vegetales y en las células de hongos filamentosos. Son especialmente abundantes en semillas oleaginosas. Contienen las enzimas necesarias para realizar el ciclo del glioxilato, que es una modificación del ciclo de Krebs mediante la cual se produce la transformación de los lípidos de las semillas en glúcidos.[ Peroxisomas ]Son vesículas pequeñas limitadas por una membrana sencilla que abundan en las células de órganos como el hígado y los riñones. Contienen enzimas implicadas en diversas rutas bioquímicas, que se sintetizan en ribosomas libres y posteriormente son incorporadas a los peroxisomas como cadenas polipeptídicas completas. Entre estas enzimas cabe mencionar las peroxidasas y la catalasa. Las primeras son responsables de la oxidación de ciertos sustratos, para generar energía y se desprende peróxido de hidrógeno (H₂O₂ o agua oxigenada), sustancia muy tóxica para las células, que es descompuesta por la catalasa en agua y oxígeno.La teoría endosimbiótica o endosimbiosis serial, formulada a comienzos del siglo XX y popularizada en 1967 por Lynn Margulis (1938), trata de explicar el origen de las mitocondrias y los cloroplastos mediante una serie de incorporaciones simbiogenéticas.Actualmente se han introducido algunos cambios respecto a la original de Margulis, y la teoría puede resumirse como sigue: el primer eobionte fue, probablemente, una célula procariota anaerobia y heterótrofa. Por algún mecanismo poco conocido, este primer organismo unicelular desarrolló un sistema de membranas internas que confinó al ADN en un núcleo interno, separado del resto del citoplasma por una doble membrana (pasó a ser eucariota), al tiempo que incorporó la capacidad de obtener materiales mediante fagocitosis. Una vez aparecida la capacidad fagocítica, esta primitiva célula eucariota pudo realizar una serie de incorporaciones simbiogenéticas cuyo resultado fue la aparición de las mitocondrias y los cloroplastos.Primera incorporación simbiogenética: origen de las mitocondrias. La primitiva célula eucariótica fagocitó bacterias aeróbicas que, en lugar de ser digeridas, se quedaron en el citoplasma, donde se reprodujeron libremente hasta transformarse en mitocondrias.Segunda incorporación simbiogenética: origen de los cloroplastos. En un proceso similar, los cloroplastos derivan de cianobacterias (fotosintéticas oxigénicas) fagocitadas y retenidas por una célula eucariota que ya poseía mitocondrias.Tercera incorporación simbiogenética: origen de los cloroplastos de los cromistas, que poseen hasta cuatro membranas, y se formarían a partir de incorporaciones posteriores endosimbióticas de células que ya tenían cloroplastos.Esta teoría, actualmente aceptada por la casi totalidad de la comunidad científica, se apoya, entre otras pruebas, en la existencia de ADN circular muy parecido al bacteriano y de ribosomas similares a los de las bacterias (70 S) en el interior de mitocondrias y cloroplastos, así como en las dobles (o triples o cuádruples) membranas que poseen estos orgánulos.