UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS MDICAS
ESCUELA DE MEDICINA
LOS CLOROPLASTOS
AUTORAS
Mara Jos Aguilar
Mara Jos Bautista
Samantha Campoverde
Karina Cando
DOCENTE
Dra. Cecile Durn
ENERO DE 2013
PROYECTO INTEGRADOR
PARA APROBAR EL CURSO DE
NIVELACION
TABLA DE CONTENIDOS
PAG.
I. Introduccin 3
II. Justificacin 4
III. Metodologa 5
IV. Objetivos 6
Marco terico
1. Origen Evolutivo de los Cloroplastos 7
2. El cloroplasto 8
2.1 Formacin de los cloroplastos 8
2.2 Generalidades 9
3. Estructura del cloroplasto 10
3.1.1 Membrana externa 10
3.1.2 Membrana interna 11
3.1.3 Espacio intermembrana 11
3.1.4 Membrana tilacoidal 12
4. Funciones del cloroplasto 13
4.1 Color verde de las plantas 13
4.1.1 Clorofila 14
4.1.2 Clorofila en la salud humana 15
4.2 Fotosntesis 16
4.2.1 Factores que intervienen en la fotosntesis 16
4.2.2 Fases de la fotosntesis 17
4.2.2.1. Fase Luminosa 17
4.2.2.2. Fase Oscura 18
4.3 Fuente de aire atmosfrico 19
V. Conclusiones 20
VI. Anexos 21
VII. Bibliografa 22
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I. INTRODUCCIN
Los plstidos son organoides citoplasmticos, que estn principalmente en las clulas
vegetales. Los ms importantes son los cloroplastos debido a que la vida se mantiene
gracias a ellos por estar relacionados directamente con la fotosntesis (alimentos y
oxgeno).
Puede decirse que cada molcula de oxgeno usada en la respiracin y cada tomo de
carbono usada en sus cuerpos pasaron alguna vez por un cloroplasto.
Las principales estructuras del cloroplasto son:
Las tres funciones del cloroplasto son:
1. Dar coloracin verde a las plantas.
2. Fotosntesis.
3. Fuente de oxigeno atmosfrico
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II. JUSTIFICACIN
Los cloroplastos son los plastidos de mayor importancia biolgica. Al conocer cmo se da
la fotosntesis dentro del cloroplasto se puede entender la importancia de ste como
orgnulo citoplasmtico. Nuestro proyecto est encaminado a brindar la informacin
necesaria sobre la estructura del cloroplasto, as como sus funciones que son de gran
importancia para nuestra vida. Pues, gracias a la fotosntesis los seres heterotrficos se
alimentan y los aerobios respiran gracias al oxgeno brindado por la funcin del
cloroplasto.
Aqu radica la importancia de nuestro proyecto, de cuidar a las plantas y al ambiente, pues
nosotros dependemos directamente de las plantas y por lo tanto de los cloroplastos.
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III. METODOLOGIA
Nuestro proyecto es un documento de revisin bibliogrfica. Hemos utilizado el mtodo de
localizacin, seleccin y evaluacin de material bibliogrfico. La informacin utilizada se
ha obtenido de libros, informacin de internet, de presentaciones de power point y de
algunas revistas publicadas en la Universidad de Cuenca.
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IV. OBJETIVOS
GENERAL
Determinar la importancia del cloroplasto como orgnulo celular.
ESPECFICOS
Brindar informacin sobre de la estructura del cloroplasto.
Establecer la importancia de los cloroplastos en la fotosntesis.
Elaborar una maqueta del cloroplasto.
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Paso 1.- Un gran procariota anaerobio y heterotrfico capta
a un procariota aerobio pequeo.
Paso 2.- El endosimbionte aerbico evolucion a una
mitocondria
Paso 3.- Existe una invaginacin de la membrana
plasmtica que envuelve al genoma, originando la
membrana nuclear y el retculo endoplasmtico adjunto.
Paso 4.- El eucariota primitiva evoluciona a los organismos
no fotosintticos, como los protistas, hongos y clulas
animales.
Paso 5.- El eucariota primitivo capta un eucariota
fotosinttico, el cual fue un endosimbionte que evolucion a
cloroplasto, es decir organismos fotosinteticos.
1. ORIGEN EVOLUTIVO DE LOS CLOROPLASTOS
En el ao de 1970 se postulo la teora que las clulas eucariotas haban evolucionado a
partir de clulas procariotas por medio de un proceso evolutivo (Teora Endosimbitica),
en el cual los orgnulos llegaron a ser ms complejos de manera progresiva. Segn esto,
ciertos orgnulos de las clulas eucariotas la mitocondria y los cloroplastos haban
evolucionado de clulas procariotas pequeas que
se integraron al citoplasma de clulas hospedadoras
ms grandes( clulas eucariotas).
Durante el proceso evolutivo las bacterias
precursoras de los cloroplastos (clulas procariotas)
transfirieron parte de su material gentico para el
ADN de la clula husped, as pasaron a depender
del genoma de esta clula para la produccin de
muchas de sus protenas.
Fig. 2 Origen de las mitocondrias y los
cloroplastos por endosimbiosis.
Fuente.- Biologa Molecular de Krab
8
Fig. 3. Formacin del cloroplasto
Fuente: Biologa Celular y Molecular de
Robertis (pg. 451)
2. EL CLOROPLASTO
Los cloroplastos son los plstidos ms comunes y los de mayor importancia biolgica. Se
los define como orgnulos citoplasmticos principalmente de las clulas vegetales.
2.1 Formacin de los cloroplastos
Los plstidos se desarrollan a partir de estructuras
precursoras llamadas proplstidos, que se encuentran en
las clulas vegetales no diferenciadas. Segn el tipo
celular, los proplstidos se convierten en leucoplastos
carentes de pigmentos- o en cromoplastos que es donde se
encuentra los cloroplastos.
La primera estructura en aparecer son los proplstidos, de
forma discoidal, con un dimetro de alrededor de 1 um y
una pared formada por dos membranas. En presencia de la luz, la membrana interna del
proplstido crece y emite vesculas en direccin del estroma, que luego se transforma en
sacos aplanados, llamados tilacoides, que en algunas regiones se apilan para formar los
grana. En el cloroplasto maduro los tilacoides ya no se hallan conectados a la membrana
interna, pero las granas quedan unidas entre s por los tilacoides del estroma.
9
Fig. 4. Vista microscpica de cloroplastos
Fuente: -http://katherinbr.blogspot.com/2010/06/mi-
septima-entrada-cloroplasto.htm
2.2 Generalidades
Forma: Es variable en las clulas diferentes, pero dentro del mismo tejido son
relativamente constantes. Cada clula contiene un nmero considerable de cloroplastos de
forma esfrica, ovoidea o discoidea.
Tamao: Miden de 2 a 4um de ancho y 5 a 10um
de largo sus dimensiones determinan que los
cloroplastos sean gigantes entre los orgnulos.
Composicin qumica: Compuesto por un 50% de
protenas, 35% de lpidos, 5% de clorofila, agua y
carotenoides1. Parte de las protenas son
sintetizadas por el ncleo de la clula, pero los
lpidos son sintetizados dentro de los propios organelos.
Numero: Existen entre 20 y 40 por clula.
Movimiento: Experimentan desplazamientos y deformaciones por accin de las corrientes
citoplasmticas o ciclosis.
1 Pigmentos organicos que se encuentran en las plantas y otros organismos fotosinteticos como algas, etc.
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3. ESTRUCTURA DEL CLOROPLASTO
Un cloroplasto presenta dos membranas: una externa y una interna entre estas membranas
se encuentra un espacio llamado intermembrana, adems existe un tercer conjunto de
membranas llamado membranas tilacoidales.
3.1 Membrana externa
Es una bicapa lipdica permeable a iones, metabolitos y muchos polipptidos. Esto es
debido a que contiene protenas que forman poros, llamadas porinas, que permiten el paso
de grandes molculas de un dimetro aproximado de 20 . La membrana externa realiza
relativamente pocas funciones enzimticas o de transporte. Contiene entre un 60 y un 70%
de protenas.
Fig. 5. Estructura de un
cloroplasto
Fuente: -Modificado de diapositivas de
envoltura de un cloroplasto
11
3.2 Membrana interna
La membrana interna contiene ms protenas
que la externa, carece de poros y es altamente
selectiva. Contiene muchos complejos
enzimticos y sistemas de transporte que
estn implicados en la translocacin de
molculas. Esta membrana forma
invaginaciones2 o pliegues llamadas laminilla
que aumentan la superficie para el
asentamiento de dichas enzimas. En la
mayora de los eucariontes, las laminillas
forman tabiques aplanados perpendiculares al
eje del cloroplasto, pero en algunos protistas
tienen forma tubular o discoidal. En la composicin de la membrana interna hay una gran
abundancia de protenas (80%).
3.3 Espacio intermembrana
Entre ambas membranas queda delimitado un espacio intermembrana est compuesto de
un lquido similar al hialoplasma. Tienen una alta concentracin de protones como
resultado del bombeo de los mismos por los complejos enzimticos de la cadena
respiratoria. En l se localizan diversas enzimas que intervienen en la transferencia del
enlace de alta energa del ATP.
2 Formacion de pliegues en la membrana.
Fig. 6. Membrana externa, interna y espacio
intermembrana
Fuente: -Modificado de diapositivas de envoltura de un cloroplasto
12
3.4.Membrana tilacoidal
Su superficie externa se halla en contacto con el estroma, mientras que la interna limita
espacio intratilacoidal. Forma unos sacos aplanados denominados tilacoides los cuales se
apilan constituyendo los cuerpos grana estos a su vez se asientan sobre las laminillas
dndole un aspecto fijo. En cuya membrana se llevan a cabo reacciones de fijacin
de CO2. Contiene ADN circular, ribosomas, grnulos de almidn, lpidos, vesculas
aplanadas y otras sustancias.
Las membranas de los tilacoides contienen sustancias como los pigmentos fotosintticos,
entre ellos la clorofila, responsable de la captacin de la energa solar y distintos
lpidos; protenas de la cadena de transporte de electrones fotosinttica y enzimas, como
la ATP-sintetasa3.
3 Complejo enzimtico de la membrana interna de la mitocondria y de la membrana tilacoide del cloroplasto,
a travs del cual fluyen losprotones a favor del gradiente establecido en la primera etapa del acoplamiento
quimiosmtico.
Fig. 7. Membrana tilacoidal
Fuente: -Modificado de diapositivas de envoltura de un cloroplasto
13
4. FUNCIONES DEL CLOROPLASTO
4.1 Color Verde de las Plantas
Las hojas son verdes porque sus cloroplastos
contienen grandes cantidades de un pigmento4
llamado clorofila, que absorbe con mayor
intensidad el azul y el rojo, en tanto refleja las
longitudes de ondas verdes intermedias hacia
los ojos de quien las ve.
Especficamente los cuerpos grana del
cloroplasto contienen un pigmento verde que se
encuentra en el interior de los tilacoides
llamado clorofila, que le da el color verde a los vegetales y es de gran importancia en la
fotosntesis al captar energa solar.
La gran concentracin de clorofila en las
hojas y su presencia ocasional en otros
tejidos vegetales, como los tallos, tien de
verde estas partes de las plantas.
4 Materia colorante que, disuelta o en forma de grnulos, se encuentra en el protoplasma de muchas clulas
vegetales o animales.
Fig. 8. Hoja verde
Fuente.-
www.actiweb.es/reinos/reino_plantae.html
Fig. 9. Hojas de Otoo
Fuente. hptt./paraentucamino.blogspot.com/2012/10/oracion-
de-otono.htm
14
En algunas hojas, la clorofila est enmascarada por otros pigmentos, pues en otoo, la
clorofila de las hojas de los rboles se descompone, y ocupan su lugar otros pigmentos
como los carotenoide.
4.1.1 La Clorofila
Descubierta en 1817 por los qumicos franceses Pelletier y
Caventou, que consiguieron aislarla de las hojas de las
plantas. Pelletier introdujo los mtodos, basados en la
utilizacin de disolventes suaves, que permitieron por
primera vez aislar no slo la clorofila, sino sustancias de
gran importancia farmacolgica como la cafena y la
quinina5.
La estructura qumica de la clorofila se compone de
un anillo de porfirina6 y una cadena al lado de
hidrocarburo. En el centro del anillo de porfirina
hay un tomo de magnesio.
Hay varios tipos de clorofila que se diferencian en
detalles estructurales a nivel de molcula y que
absorben longitudes de ondas luminosas distintas. El
tipo ms comn es la clorofila A, que constituye
5 Alcaloide que se extrae de la quina, amarga y de color blanco, y que se usa en el tratamiento de
enfermedades-infecciosas. 6 Grupo prosttico de las cromoprotenas porfirnicas. Ayudan a formar muchas sustancias importantes en el
cuerpo, como la hemoglobina, la protena en los glbulos rojos que transporta el oxgeno en la sangre.
Fig. 11. Estructura Qumica de la
Clorofila
Fuente..www.plantasmedicinalfarmacognosia.co
m/gr%C3%A1fica/imagenesesquemas/clorofila-
formula/
Fig. 10. Descubridores
de la clorofila
Fuente.
hptt./enfama.blogspot.com/2012/10/o
racion-de-otono.htm
15
aproximadamente el 75% de toda la clorofila de las plantas verdes. Se encuentra tambin
en las algas verdeazuladas y en las clulas fotosintticas ms complejas. La clorofila B es
un pigmento accesorio presente en vegetales; absorbe la luz de una longitud de onda
diferente y transfiere la energa a la clorofila A, que se encarga de transformarla en energa
qumica.
4.1.2 La clorofila en la salud humana
La clorofila ofrece mltiples beneficios como:
Suplemento alimenticio.
Tiene una gran actividad desodorizante (combate problemas de mal aliento).
Previene de la degeneracin celular (utilizada como terapia antienvejecimiento).
La clorofila y la clorofilina, uno de sus compuestos derivados, son consideradas
sustancias anti carcinognicas y antimutagnicas
NOTA: Las espinacas son las verduras que mayor contenido de clorofila disponen,
junto con las acelgas, con una cantidad aproximada de 1-2 gr. por cada Kg. de hojas.
Fig. 12. Clorofila en la salud humana
Fuente. Modificado
www.plantasmedicinalfarmacognosia.com/gr%C3%A1fica/imag
enesesquemas/clorofila-formula/
16
Fig. 13. Factores que intervienen en la
fotosintesis Fuente. Modificado www.plantasmedicinalfarmacognosia.com/gr%C3%A1fica/ima
genesesquemas/clorofila-formula/
4.3. Fotosntesis
Es un proceso por el los organismos con clorofila como las plantas verdes, las algas y
algunas bacterias capturan energa en forma de luz y la transforman en energa qumica.
4.3.1. Factores que Intervienen en la Fotosintesis
o La luz: Se la considera formada por partculas llamadas fotones, cargado en
energa valorable en caloras. La fotosntesis utiliza la luz infrarroja y la luz
ultravioleta.
o Anhdrido Carbnico: Producto de casi todas las combustiones y de la
respiracin animal, se encuentra en la atmosfera en una proporcin de 0,03 %.
Cuando aumenta su concentracin, la fotosntesis se hace ms activa. Se calcula
que 60m3
de aire proporcionara 16 litros de CO2, suficientes para producir 23 gr
de glucosa.
o Agua: La planta la toma del medio ambiente gracias a la absorcin que efectan
las races. Est plenamente probado que el oxgeno que se desprende en el
proceso fotosinttico, es del agua y no del CO2.
o La clula vegetal: Sin la clula
vegetal la sntesis de los hidratos
de carbono no se realiza; aunque
experimentalmente est
comprobado que la captacin de
energa puede hacerse solo, con los
cloroplastos aislados.
o Enzimas:Intervienen favoreciendo
la rapidez de las diferentes reacciones.
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4.3.2. FASES DE LA FOTOSNTESIS
En la fotosntesis se produce dos fases que son la fase lumnica dependiente de la luz y la
fase oscura independiente de la luz.
4.3.2.1. Fase Luminosa (Fotolisis o Hidrolisis)
Se realiza en presencia de la luz solar y la
clorofila. La energa proveniente de la luz
solar est formada por pequeas partculas,
cada una de las cuales constituyen un fotn,
unidad de luz o quantum de energa
luminosa. Los fotones activan la molcula
de clorofila, donde se produce la fotolisis o
ruptura de la molcula de agua que ingreso
a la planta junto con las sales minerales que
constituyen la sabia bruta, separando sus
componentes, en la cual se obtiene hidrgeno y oxgeno.
Este proceso genera oxgeno gaseoso que se libera al ambiente a travs de los estomas
mediante el envs de las hojas, y la energa no utilizada es almacenada en molculas
especiales llamadas ATP. Mientras que el hidrogeno queda en las plantas.
H2O + sales minerales energa solar H2 + O
Fig. 14. Fotosntesis
Fuente.-http://neetescuela.com/fotosntesis/
Clorofila
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4.3.2.2. Fase Oscura (Fijacion de CO2)
H2 + CO2 ALIMENTOS
Es una etapa en la que no se necesita la luz ni
clorofila, y por ende se realiza durante el da y la
noche. Sucede que el hidrgeno que qued con la
descomposicin del agua se combina con el dixido de
carbono (CO2) que ingres desde la atmsfera, dando
como resultado la produccin de compuestos
orgnicos, principalmente carbohidratos.
Dicho proceso se desencadena gracias a una energa almacenada en molculas de ATP que
da como resultado el carbohidrato llamado glucosa (C6H12O6), un tipo de compuesto
similar al azcar, y molculas de agua como desecho.
Despus de la formacin de glucosa, ocurre una secuencia de reacciones qumicas que dan
lugar a la formacin de almidn y varios carbohidratos ms.A partir de estos productos, la
planta elabora lpidos y protenas necesarios para la formacin del tejido vegetal, lo que
produce el crecimiento.
Fig. 15. Dia y noche
Fuente.-http://neetescuela.com/fotosntesis/
Lpidos
Protenas
Carbohidratos
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4.4. Fuente De O xigeno Atmosfrico
Mediante el proceso de la fotosntesis se produce la limpieza de la atmosfera de tal
manera que en este proceso, se provee de oxgeno(O2) al planeta, mientras que el dixido
de carbono (CO2) es absorvido.
El oxgeno es un gas esencial para el ser humano en los procesos respiratorio. Una
persona puede vivir durante semanas sin comida o durante das sin agua. Sin embargo, sin
oxgeno morir en cuestin de minutos.
Una de las funciones del oxgeno es la oxigenacin de los pulmones, que favorece la
eliminacin de las toxinas7. Cuanto ms oxgeno tenemos en nuestro organismo, ms
energa producimos.
7 Las toxinas son sustancias creadas por plantas y animales que son venenosas o txicas para los seres
humanos.
Fig. 16. Funciones de la fotosntesis Fuente.- my.opera.com/tutoriabiologiaUBAXXI/blog/unidad-2
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5. CONCLUSIONES
Los cloroplastos desempean un papel fundamental como orgnulos celulares por estar
relacionados directamente con el importante proceso de la fotosntesis. Sin la fotosntesis
no existira vida debido a que principalmente nos abastece de productos alimenticios que
necesitamos como poblacin hetertrofa para que en nuestro organismo esta energa
qumica se transforme en energa biolgicamente til.
Por otro lado como ya mencionamos nos provee aire rico en oxgeno, lo que nos permite
cada da seguir respirando sin dar nada a cambio !es la maravilla de la naturaleza que nos
ayuda a sobrevivir. Por esta razn los seres humanos debemos concientizarnos en su
cuidado.
21
6. ANEXOS
22
7. BIBLIOGRAFIA:
AUDESIRK,T-AUDESIRK,G Y BYERS- BRUCE, La vida en la Tierra. Mxico, Pearson,
2008.
GUARDERAS CARLOS, Biologa y Ecologa Tomo II, Quito, 1996
KARPS GERALD, Biologa Celular y Molecular, Quinta Edicion, Mexico, 2008.
ROBERTIS EDUARDO, Biologa Celular y Molecular, Duodecima Edicin, Buenos Aires,
1998
.
SOLOMON-BERG-MARTIN, Biologia, Octava Edicin, Estados Unidos, 2008.
Internet: El Cloroplasto
http://books.google.com.ec/books?id=QI0tHB80XqIC&pg=PA49&dq=cloroplastos&hl.
Internet: Estructura del cloroplasto
http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3er/LaCelula/Cloroplastos.htm