Cloroplastos: qué son, estructura, función y dónde se encuentran

Los cloroplastos son organelos propios de las células vegetales eucariontes fotosintetizadoras, tanto de algas como de plantas superiores. Clasifican dentro de los orgánulos subcelulares llamados plastidios o plastos.

Ahora, ¿dónde se encuentran los cloroplastos? Se encuentran en las células mesofílicas de las hojas, o en las células que tienen capacidad de fotosintetizar. En partes de la planta a donde no llega la luz, como las raíces, no hay cloroplastos.

A escala más pequeña, los cloroplastos están dispuestos en el citoplasma celular, y no siempre son de la misma forma o número, sino que varían de planta a planta. Las plantas superiores tienen por célula 10 mil cloroplastos en promedio, y son de forma ovalada o circular. Las algas tienen solamente de 1 a 2 cloroplastos, y pueden tener forma de estrella, de cinta, entre otras formas peculiares.

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Para que el cloroplasto sea funcional necesita de cada una de sus estructuras. Las partes de los cloroplastos son:

• Membrana externa: delimita al cloroplasto del exterior, y es permeable a moléculas pequeñas que pasan a través de porinas.
• Membrana interna: es impermeable y es selectiva porque tiene proteínas específicas para el paso de moléculas, tanto hacia dentro como hacia fuera del cloroplasto. Como podemos ver, tiene dos membranas, por lo que al cloroplasto en general se le conoce como un sistema laminar de doble membrana.
• Compartimiento intermembranal: se ubica entre ambas membranas. Es muy estrecho.
• Tilacoides: son sacos huecos que contienen moléculas de clorofila, y otros pigmentos que captan la luz. Además, contienen enzimas y proteínas. También tienen una membrana que los delimita. Estos tilacoides tienen insertos en la membrana a los Fotosistemas I y II, que son complejos pigmento-proteína.
• Lumen: es el espacio que se forma dentro de los tilacoides.
• Grana: son pilas formadas por varios tilacoides, con función de maximizar el espacio. Van de 10 a 100 por cloroplasto.
• Estroma laminar: conectan a las granas solamente por un segmento y sin estar apiladas.
• Estroma: es el espacio interno que rodea los tilacoides. Está formado por una solución repleta de enzimas. Contiene además DNA, RNA y ribosomas. Es una solución acuosa densa. Tiene un pH alto.

La función más importante de los cloroplastos es que llevan a cabo la fotosíntesis de organismos eucariontes, proceso que se divide en dos fases y cada una se completa en una parte diferente del cloroplasto.

En la membrana de los tilacoides ocurren las reacciones lumínicas que dependen de la luz solar para formar ATP y NADPH. Es decir, la energía lumínica se transforma en energía química utilizable para la planta, a lo que se le llama transducción. Esto es posible gracias a los Fotosistemas I y II. El Fotosistema I es rico en clorofila a y el Fotosistema II en clorofila b, que varían de una a otra por un pequeño cambio en su estructura.

Recordemos que la fotosíntesis no solamente tiene fase lumínica, sino también oscura. Aquí, la energía producida en la fase luminosa se usa para fijar el CO₂ para producir la glucosa, mediante el ciclo de Calvin. Esta fase oscura ocurre en el estroma del cloroplasto. La glucosa fabricada es un tipo de azúcar, que será utilizada por la planta, o transferida a consumidores primarios que se coman dicha planta.

Además de llevar a cabo la fotosíntesis, hay otras actividades importantes que ocurren en el cloroplasto, especialmente dirigidas a su funcionamiento para poder fotosintetizar. Tales son:

• Regulación de iones y metabolitos: sucede en la membrana, que tiene proteínas que modulan la entrada de metabolitos y iones necesarios para la fotosíntesis, y para transportar hacia la célula a los productos que resultaron de dicho proceso.
• Síntesis de RNA y proteínas: estos componentes necesarios para el cloroplasto son fabricados en parte por el ADN de ellos, pero también por el del núcleo de la célula vegetal. Por esta razón, se dice que el ADN del cloroplasto tiene autonomía genética parcial, porque depende el ADN nuclear.
• Sintetizar pigmentos: el cloroplasto fabrica sus propios pigmentos, que son la parte esencial para capturar la luz.
• Acumula sustancias de reserva: puede acumular sustancias que serán usadas más adelante por la célula, como es por ejemplo el almidón.

Los cloroplastos se encuentran en las células eucariotas fotosintéticas, principalmente en plantas y algas.

• En las plantas suelen localizarse en los tejidos verdes (hojas y tallos jóvenes) y cada célula puede contener entre 20 y 100 cloroplastos.
• En las algas la cantidad y forma son muy variables: algunas especies poseen un solo cloroplasto grande con formas estrelladas, espirales o reticuladas, mientras que otras tienen varios más pequeños.

Estas diferencias reflejan la adaptación de cada organismo a su entorno y a la eficiencia en la captación de luz.

A modo de resumen, los cloroplastos son fundamentales porque realizan la fotosíntesis, proceso a través del cual convierten la energía solar en energía química y producen oxígeno como resultado o subproducto. Gracias a ellos se genera la mayor parte del oxígeno que respiramos y se produce la materia orgánica que constituye la base de la cadena alimentaria. En pocas palabras, sin cloroplastos la vida en la Tierra no sería posible tal y como la conocemos hoy en día.

Llegado a este punto has aprendido más sobre qué son los cloroplastos, su estructura, función y dónde se encuentran. Como son básicos para el proceso de la fotosíntesis, te animamos a aprender más sobre ello con el vídeo de aquí abajo y con este artículo sobre la Diferencia entre la fotosíntesis y la respiración de las plantas.

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