Cloroplastos Flashcards
Semelhanças dos cloroplastos com as mitocôndrias
- Produzem ATP;
- Evoluíram por endossimbiose;
- Apresentam genoma próprio;
- Replica-se por divisão.
Função dos cloroplastos
São responsáveis pela conversão fotossintética de CO2 em hidratos de carbono. Para além disso, também sintetizam aminoácidos, ácidos gordos e oc componentes lipídicos das suas membranas.
É onde ocorre a redução de NO2- para NH3 - essencial na incorporação de azoto em compostos orgânicos.
Estrutura dos cloroplastos
- Membrana externa;
- Membrana interna;
- Membrana tilacoidal;
- Estroma (entre a membrana interna e tilacoidal);
- Lúmen tilacoidal.
Desenvolvimento dos plastos
Todos os plastos se desenvolvem a partir de proplastos, pequenos organitos com um
estroma indiferenciado e praticamente sem tilacoides. A sua diferenciação é controlada
por programas intrínsecos de diferenciação e por estímulos ambientais.
Nos caules e nas folhas que crescem à luz, os proplastos tornam-se cloroplastos.
Em pantas que crescem às escuras, os proplastos desenvolvem-se em etioplastos,
que contêm um corpo prolamelar e protoclorofilida, uma molécula incolor semelhante à clorofila a.
Na presença de luz, os etioplastos passam
rapidamente a cloroplastos. A protoclorofililida passa a clorofilida que, após a adição do fitol, passa a clorofila. As membranas do corpo prolamelar desenvolvem-se para formar tilacoides.
Os protoplastos podem desenvolver-se em leucoplatos, amiloplastos e cromoplastos.
Genoma Cloroplastidial
Os cloroplastos, à semelhança das mitocôndrias, apresentam o seu próprio
material genético. Enquanto as cianobactérias fotossintéticas apresentem um genoma de 6-9 Mb que codifica para cerca de 5400 a 7200 proteínas.
O genoma dos cloroplastos consiste em inúmeras cópias de uma molécula circular de
DNA. Esta molécula apresenta cerca de 120-160 Kb que formam aproximadamente 150 genes.
Importação de proteínas pelos cloroplastos.
Visto que o genoma plastidial só codifica cerca de 5 a 10% das proteínas presentes no
cloroplasto, este necessita de importar as que são codificadas pelo genoma nuclear.
As proteínas são marcadas para os cloroplastos com uma sequência N-terminal de 30 a 100 metros aminoácidos chamada de péptido-transito. Esta sequência é
reconhecida pelo complexo condutor que direciona a proteína para uma translocase
dependente de ATP - complexo Toc. Para que a translocação seja corretamente
efetuada a pré-proteína tem que se manter desdobrada pela Hsp70.
Na membrana interna do cloroplasto existe o complexo proteico Tic que apresenta a mesma função e modo de funcionamento do complexo Toc. Após a passagem da
proteína pelas duas membranas, a sequência do péptido-trânsito é clivada e uma chaperona molda a proteína para a sua conformação tradicional.
Fotossíntese - o que é?
Através da fotossíntese, as plantas produzem glucose a partir da luz solar, de CO2 e de H2O. Por efeito colateral produz-se O2.
Fases da fotossíntese
1- Fase luminosa (fotoquímica):
- Ocorre na membrana tilacoidal;
- Depende da luz;
- Síntese de ATP e NADPH;
- Formação de O2 a partir de H2O;
2 - Fase Escura (química):
- Ocorre no estroma;
- Independente da luz (temporariamente);
- Síntese de glicose;
- Fixação de O2.
Fotofosforilação Acíclica
- Absorção de luz pelas clorofilas pares do fotossistema II;
- Cada uma destas clorofilas perde 1 eletrão;
- Quebra da molécula de H2O;
- Transferência dos eletrões para outras clorofilas e para o centro de reação;
- Transferência dos eletrões altamente energéticos para a plastoquinona;
- Plastoquinona transfere os eletrões para o citocromo bf;
- Eletrões altamente energéticos libertam a enegria;
- Citocromo bf bombeia protões H+ para o lúmen tilacoidal;
- Transferência dos eletrões para a plastocianina;
- Platocianina transfere eletrões para o fotossistema I;
- Absorção de luz transforma estes eletrões em eletrões altamente energéticos;
- Transferência destes eletrões para a ferredoxina;
- Eletrões altamente energéticos libertam a sua energia;
- Ferredoxina utiliza esta energia e os eletrões para formar NADPH através de NADP+ e H+;
- ATPsintase realiza difusão facilitada dos protões para o estroma;
- Transformação de ADP em ATP.
Fotofosforilação Cíclica
- A absorção de luz pelas clorofilas pares do fotossistema I;
- Eletrões são excitados para níveis de energia elevados;
- Eletrões são transferidos para a ferredoxina;
- Ferredoxina transfere eletrões para a plastioquinona;
- Platioquinona transfere os eletrões para o citocromo bf;
- Eletrões altamente energéticos perdem a sua energia,
- Citocromo bf utiliza essa energia para bombear protões para o lúmen tilacoidal;
- Citocromo bf transfere os eletrões para a plastiocianina;
- Fotossistema I recebe os eletrões da plastiocianina;
- ATPsintase utiliza a energia gerada pela transferência de protões para o estroma para a produção de ATP.
Fase escura - O ciclo de Calvin
Fase I - Fixação do carbono
- CO2 transforma o RuBP em rubisco (enzima que transporta o carbono)
Fase II - Redução
- Fosforilações e reduções;
- Libertação de NADP+ e ADP;
- 2 G3P são transformadas em carbo-hidratosnocitosol
Fase III - Regeneração do aceitador de CO2 (RuBP)
- Formação de RuBP através das restantes moléculas de G3P;
- Libertação de ADP.
Quais os pigmentos fotossintéticos nos fotossistemas?
Existem as clorofilas e os carotenos. A sua cauda fitol é responsável por manter os pigmentos seguros à membrana tilacoidal e os seus anéis porfirinos são responsáveis por absorver a radiação luminosa. Devido á presença de ligações duplas nestes anéis, a energia é facilmente dissipada sob a forma de eletrões. Deste modo, as moléculas fotossintéticas não são danificadas sob radiação intensa.
Como se organizam as clorofilas e os carotenos? E como estão organizados os tilacoides?
As clorofilas e carotenos organizam-se sob a forma de um complexo antena que apresenta centralmente um centro de reação. Visto que os tilacoides estão organizados em grana, algumas membranas tilacoidais estão comprimidas e outras estão descomprimidas. Como certas moléculas transmembranares, como o fotossistema I e a ATPsintase, são demasiado grandes, só́ se encontram em membranas descomprimidas. Devido a esta disposição, a fotossíntese poderá ser realizada por fotofosforilação acíclica ou por fotofosforilação cíclica.
No entanto, alguns complexos envolvidos nestes processos estão especialmente separados na membrana do tilacoide. Este problema é corrigido pela fluidez desta membrana, causada pela presença de glicolípidos em grandes quantidades. Desta maneira, complexos como a ferredoxina, plastoquinona e plastocianina podem movimentar-se pelas membranas dos tilacoides tornando possíveis os dois processos de fotofosforilação.
Que outros plastos há para além dos cloroplastos?
Cromoplastos, amiloplastos, oleoplastos e proteoplastos.
Cromoplastos
Quanto à forma podem ser:
- Globulares;
- Fibrilhares.
Quanto à cor podem ser:
- Amarelos (xantofilas);
- Laranjas (carotenos);
- Vermelhos (licopenos).
