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Los plástidos son importantes organelos que se encuentran en las células de plantas y algas. Ellos son el sitio de fabricación y almacenamiento de compuestos químicos importantes usados por la célula. Los plástidos a menudo contienen pigmentos utilizados en la fotosíntesis y los tipos de pigmentos presentes pueden cambiar o determinar el color de la célula. Ellos poseen una molécula de ADN de doble cadena, que es circular, como la de procariotas.

Los plástidos en plantas

Los plástidos llevar a cabo la fotosíntesis, el almacenamiento de productos como el almidón y la síntesis de muchas clases de moléculas tales como ácidos grasos y terpenos que se utilizan para la producción de energía y como materia prima para la síntesis de otras moléculas. Por ejemplo, los componentes de la cutícula de la planta y ceras epicuticulares se sintetizan en las células epidérmicas de ácido palmítico sintetizado en los cloroplastos de las células del mesófilo. Todos los plastidios se derivan de proplastos, que están presentes en las regiones meristemáticas de la planta. Proplastos y cloroplastos jóvenes comúnmente se divide por fisión binaria, pero cloroplastos más maduras también tienen esta capacidad.

En las plantas, los plástidos pueden diferenciarse en varias formas, dependiendo de la función que desempeñan en la célula. Plástidos indiferenciados pueden convertirse en cualquiera de las siguientes variantes:

  • Cloroplastos plastos verdes: para la fotosíntesis, véase también etioplastos, los antecesores de los cloroplastos
  • Cromoplastos plastidios de color: para la síntesis y almacenamiento de pigmento
  • Gerontoplasts: controlar el desmantelamiento del aparato fotosintético durante la senescencia
  • Leucoplastos plástidos incoloros: para la síntesis de monoterpenos; leucoplastos a veces se diferencian en plastidios más especializados:

    • Amiloplastos: para el almacenamiento de almidón y la detección de la gravedad
    • Elaioplasts: para almacenar la grasa
    • Proteinoplast/aleuronoplasts: para el almacenamiento y la modificación de la proteína

En función de su morfología y función, plastidios tienen la capacidad de diferenciarse, o redifferentiate, entre estas y otras formas.

Cada plástidos crea varias copias de una circular 75-250 kilobases plastoma. El número de copias de genoma por plástidos es variable y va de más de 1,000 en células que se dividen rápidamente, lo que, en general, contienen pocas plastidios, y 100 o menos en las células maduras, en las divisiones de plastidios han dado lugar a un gran número de plástidos. El plastoma contiene alrededor de 100 genes que codifican ácidos ribonucleicos ribosomales y transferencia, así como proteínas que participan en la fotosíntesis y la transcripción de genes de plástidos y la traducción. Sin embargo, estas proteínas sólo representan una pequeña fracción del total de proteínas de configuración necesaria para construir y mantener la estructura y función de un tipo particular de plástidos. Plant genes nucleares codifican la gran mayoría de las proteínas de plastidios, y la expresión de genes de plástidos y genes nucleares es bien co-regulados para coordinar el desarrollo adecuado de los plastidios en relación con la diferenciación celular.

Existe ADN Plastid como grandes complejos de proteínas de ADN asociadas con la membrana envolvente interior y la llamada 'nucleoides plastidios. Cada partícula nucleoide puede contener más de 10 copias del ADN del plástido. El proplastidio contiene un solo nucleoide situado en el centro del plastidio. El plastid desarrollo tiene muchas nucleoides, localizados en la periferia del plasto, unidos a la membrana envolvente interior. Durante el desarrollo de proplastos a los cloroplastos, y cuando plástidos convertir de un tipo a otro, nucleoides cambio en la morfología, tamaño y ubicación dentro del orgánulo. Se cree que la remodelación del nucleoides que se produzca por las modificaciones en la composición y abundancia de las proteínas nucleoid.

Muchos plastos, especialmente los responsables de la fotosíntesis, poseen numerosas capas de la membrana interna.

En las células vegetales, largas protuberancias delgados llamados stromules a veces se forman y se extienden desde el cuerpo principal de plástidos en el citosol y interconectan varios plástidos. Las proteínas y moléculas pequeñas, presumiblemente, pueden moverse dentro de stromules. Mayoría de las células cultivadas que son relativamente grandes en comparación con otras células de la planta tienen stromules muy largas y abundante que se extienden a la periferia de la célula.

Plastids en algas

En las algas, el término leucoplast se utiliza para todos los plástidos no pigmentadas y su función difiere de los leucoplastos de plantas. Etioplastos, amiloplastos y cromoplastos son específicos de la instalación y no se encuentran en las algas. Plastids en algas y hornworts también pueden diferir de los plástidos de plantas, ya que contienen pyrenoids.

Algas Glaucocystophytic contienen muroplasts, que son similares a los cloroplastos excepto que tienen una pared celular que es similar a la de procariotas. Algas Rhydophytic rhydoplasts contienen cloroplastos, que son de color rojo que permiten realizar la fotosíntesis de las algas a una profundidad de hasta 268 m.

La herencia de plastidios

La mayoría de las plantas heredan los plástidos de un solo padre. En general, las angiospermas heredan plástidos del gameto femenino, mientras que muchos gimnospermas heredan plástidos del polen masculino. Las algas también heredan plástidos de un solo progenitor. El DNA de plástidos del otro progenitor es, por lo tanto, completamente perdido.

En los cruces normales intraespecífica, la herencia del ADN plastidial parece ser muy estricta 100% uniparental. En hibridaciones interespecíficas, sin embargo, la herencia de plástidos parece ser más errático. Aunque plástidos heredan por vía materna, principalmente en hibridaciones interespecíficas, hay muchos informes de los híbridos de plantas con flores que contienen plastidios del padre. Aproximadamente el 20% de las angiospermas, incluyendo alfalfa, normalmente muestran herencia biparental de plástidos.

Origen de plastidios

Plastids se cree que se originó a partir de las cianobacterias endosymbiotic. La simbiosis evolucionó hace unos 1.500 millones de años y permitió a los eucariotas para llevar a cabo la fotosíntesis oxigénica. Tres linajes evolutivos han surgido desde entonces en que los plastidios se nombran de manera diferente: los cloroplastos en las algas y plantas verdes, rhodoplasts en algas rojas y cyanelles del glaucophytes. Los plástidos se diferencian por su pigmentación, sino también en ultraestructura. Los cloroplastos, por ejemplo, han perdido todos ficobilisomas, los complejos de captación de luz que se encuentran en las cianobacterias, algas rojas y glaucophytes, sino que contienen estroma y tilacoides grana, estructuras que se encuentran sólo en las plantas y en las algas verdes estrechamente relacionados. El glaucocystophycean plastidios - a diferencia de los cloroplastos y las rhodoplasts - sigue rodeado por los restos de la pared celular de cianobacterias. Todos estos plástidos primarios están rodeados por dos membranas.

Plastidios complejos comienzan por endosimbiosis secundaria, cuando un eucariota envuelve un alga roja o verde y retiene el plástido de algas, que típicamente está rodeado por más de dos membranas. En algunos casos estos plástidos pueden reducirse en su metabólica y/o la capacidad fotosintética. Algas con plastidios complejos derivados por endosimbiosis secundaria de un alga roja incluyen los heterokonts, haptophytes, cryptomonads, y la mayoría de los dinoflagelados. Los que endosymbiosed un alga verde incluyen las euglénidos y chlorarachniophytes. El Apicomplexa, un filo de obligado protozoos parásitos incluyendo los agentes causantes de la malaria, toxoplasmosis, y muchas otras enfermedades humanas o animales también albergan un complejo de plástido. El 'apicoplasto' ya no es capaz de fotosíntesis, pero es un orgánulo esencial, y un objetivo prometedor para el desarrollo de fármacos antiparasitarios.

Algunos dinoflagelados y las babosas marinas, en particular del género Elysia, ocupan las algas como alimento y mantener el plasto de la alga digerido beneficiarse de la fotosíntesis, después de un tiempo, los plástidos también se digieren. Estos plastidios capturados se conocen como kleptoplastids.

Fuentes

  • Una visión Novel de la Estructura del cloroplasto: contiene imágenes de fluorescencia de los cloroplastos y stromules así como un fácil leer el capítulo.