Biologia

Cloroplastos – Definição, estrutura e fotossíntese

Cloroplastos é uma organela de cor verde encontrada em vegetais (algas e plantas), responsável pelo processo de fotossíntese.

Atualizado em 05/07/2020

Certamente você já ouviu falar sobre células vegetais e fotossíntese, mas você está familiarizado com o termo cloroplastos? Cloroplastos são organelas encontradas nas células de plantas e algas e são responsáveis por capturar a energia da luz solar e armazená-las como moléculas de combustível nos tecidos das plantas. Contudo, antes de aprofundarmos neste assunto, é necessário compreendermos um pouco mais sobre células vegetais como um todo.

Dessa forma, a célula vegetal possui um núcleo definido por uma membrana nuclear e, por isso, é considerada eucariótica. Assim como outras células, possui membrana plasmática e citoplasma claros. Além disso, possui organelas compartilhadas por células animais. Portanto, é possível dizer que são semelhantes, mas, no entanto, as células do reino vegetal têm características próprias.

Para ficar mais claro, vamos sintetizar as organelas. Elas consistem em estruturas dentro das células que funcionam como órgãos e estão presentes dentro do citoplasma.

Assim, faz-se necessário também, entendermos um pouquinho sobre plastos.

Os plastídeos

Os plastídeos específicos de células vegetais têm características semelhantes às mitocôndrias. Quando feita uma comparação direta, é possível perceber uma mesma membrana dupla, com próprio DNA e fonte de bactérias endógenas.

Nesse sentido, apesar das semelhanças, os cloroplastos são maiores que as mitocôndrias e acredita-se que os mesmos foram originados a partir de seres procariontes. Sobre essa teoria, falaremos logo a frente.

Continuando, os plastídeos são produzidos e desenvolvidos por proplastídeos (organelas de células imaturas). Estes, por sua vez, desenvolvem suas características de acordo com as necessidades das células.

Dessa forma, são originados diferentes tipos de plastos, tais como:

  • Cromoplastos: contêm pigmentação;
  • Leucoplastos: não apresentam pigmentação;
  • Etioplastos: plastídeos desenvolvidos sem presença da luz ambiente;
  • Amiloplastos: acumulam amido necessário como reserva energética;
  • Proteoplastos: amazenamento de proteínas como reserva energética;
  • Oleoplastos: reserva de lipídeos;

Definição de Cloroplastos

Cloroplastos, são portanto, organelas presentes nas células de plantas e algas, características por conter o pigmento chamado clorofila. Desse modo, estas organelas têm capacidade de absorver energia eletromagnética do sol e convertê-la em energia (glicose) através da fotossíntese, sendo, inclusive, sua função principal.

Estrutura do Cloroplastos

Cloroplastos - Definição, estrutura e fotossíntese
Estrutura do Cloroplastos. Fonte: Infoescola

Normalmente os cloroplastos possuem um formato de disco e são, a maioria, relativamente pequenos quando comparados com a célula, entretanto, outros podem ocupar a maior parte no interior da célula.

Sua estrutura pode ser definida da seguinte forma:

  • Membrana externa  O exterior do cloroplasto é protegido por uma membrana exterior lisa.
  • Membrana interna Controla quais moléculas podem passar para dentro e para fora do cloroplasto e, junto com a membrana externa, formam o envelope de cloroplasto.
  • Granum – Conjunto de tilacoide, uma espécie de empacotamento de bolsa
  • Estroma –  Fluido semelhante ao encontrado na mitocôndria que contém enzimas, DNA, RNA e ribossomos.
  • Tilacóides –
  • Pigmentos – O pigmento mais comum presente é a clorofila, a qual ajuda a absorver a energia da luz solar.

Assim, o cloroplasto é uma organela importante que exibe células vegetais e consiste nas seguintes substâncias:

  • 50% de proteínas;
  • 35% de lipídeos;
  • 5% de clorofila;
  • 5% de água;
  • 5% de carotenóides;

Fotossíntese

No processo de fotossíntese, a energia luminosa é coletada e usada para gerar açúcar a partir do dióxido de carbono, de tal forma, o açúcar produzido pela fotossíntese pode ser usado pelas células vegetais ou consumido por animais (como seres humanos) que comem plantas. A energia contida nesses açúcares é coletada através de um processo chamado respiração celular, que ocorre nas mitocôndrias das células animais e vegetais.

Sendo assim, quando a luz solar é absorvida pelas moléculas de clorofila, os cloroplastos e as bactérias fotossintéticas obtêm elétrons de alta energia através de um fotossistema que pode capturar elétrons excitados. Por fim, o sistema fotossintético consiste em proteínas e pigmentos ordenados com precisão, onde finalmente a fotossíntese ocorre.

Assim, existem dois fotossistemas em cloroplastos e cianobactérias, os quais são conectados em série, transferindo elétrons da água para o NADP + para formar o NADPH, enquanto geram um gradiente eletroquímico de prótons através da membrana. O oxigênio molecular (O2) é produzido como subproduto.

Portanto, todos os processos de transporte de elétrons ocorrem na membrana dos tilacóides, da seguinte forma:

  • para produzir ATP, o H + é bombeado para o espaço dos tilacóides, e o refluxo do H + gera ATP na matriz dos cloroplastos através da ATP sintetase.
  • A combinação de ATP e NAPH produzida pela fotossíntese pode ter como alvo um grande número de reações biossintéticas na matriz de cloroplastos, incluindo a reação de fixação de carbono mais importante (Ciclo de Calvin-Benson), que pode produzir carboidratos (dióxido de carbono) a partir de gás carbônico.
  • Juntamente com outros produtos cloroplastos, esse carboidrato é exportado para o citoplasma para uso.

 

Cloroplastos - Definição, estrutura e fotossíntese
Ilustração do processo de fotossíntese com cloroplastos. Fonte: Vecteezy.

Teoria endossimbiótica

De acordo com a teoria, as origens evolutivas do cloroplastos estão associadas a uma cianobactéria ancestral, seres procarióticos antigos que viviam em simbiose dentro de eucarióticos.

A teoria proposta por Lynn Margulis é baseada nas similaridades genéticas e bioquímicas compartilhadas por essas organelas e certas bactérias (especialmente as cianobactérias), sendo também empregada para explicar a origem das mitocôndrias.

Por fim, gostou dessa matéria? Se quiser se aprofundar no assunto, recomendamos a leitura completa sobre Célula Vegetal e Organelas.

Fontes: Só Biologia, Toda Matéria, Brasil Escola

Imagens: Infoescola, Vecteezy,