Qual é a organela responsável pela fotossíntese nas células vegetais?

Os cloroplastos são organelas presentes apenas em células de plantas e algas, nas regiões que ficam iluminadas. Possuem cor verde devido à presença de clorofila e são responsáveis pela realização da fotossíntese.

Podem ter formas e tamanhos diferentes, além do que, na célula pode haver apenas um ou uma grande quantidade deles, isso varia de acordo com o tipo de planta.

Funções

Nos cloroplastos acontece a fotossíntese, processo responsável pela produção de energia e de substâncias orgânicas. Além disso, os cloroplastos são capazes de sintetizar aminoácidos e lipídeos, que constituem a sua membrana.

Fotossíntese

Durante a fotossíntese ocorrem dezenas de reações químicas que basicamente podem ser divididas em 2 etapas:

Etapa fotoquímica, ou das reações de claro: como indicado pelo nome na primeira etapa é necessário que haja a luz do sol, que é absorvida pela clorofila para a fotofosforilação (produção de ATP) e fotólise da água (decomposição da água em gás oxigênio e íons de hidrogênio).

Etapa química, ou das reações de escuro: ocorrem diversas reações em que são produzidos glicídeos a partir de moléculas de CO2 (do ar), de hidrogênio e da energia fornecida pelo ATP (ambos provenientes da primeira etapa).

Estrutura

Geralmente a forma do cloroplasto é arredondada e alongada, mas pode ter outros formatos. Possui membrana lipoproteica dupla, sendo que a mais interna das membranas forma lamelas, compostas por pilhas lamelares menores, cada uma como se fosse uma pequena bolsa achatada, chamada tilacoide. Os tilacoides são interligados e ficam empilhados, sendo o conjunto chamado granum (do latim,granum= grão).

A etapa clara (conversão da luz em energia) acontece na região das membranas dos tilacoides, onde está concentrada a clorofila. Entre as membranas dos tilacoides há um espaço preenchido por um fluido e enzimas, DNA, RNA e ribossomos, sendo denominado estroma. É no estroma que acontece a etapa escura de produção dos açucares.

Plastos

Os cloroplastos são um tipo de plastos, organelas citoplasmáticas presentes nas células das plantas e algas. São originados nos proplastos ou proplastídios, células embrionárias vegetais. Todos são capazes de se autoduplicar, bem como um pode se transformar no outro, ou seja, um cloroplasto pode se tornar um leucoplasto e vice-versa.

Existem 2 tipos de plastos: os leucoplastos que são incolores e armazenam amido e os cromoplastos cuja cor é determinada pelo pigmento que possuem, são eles que colorem folhas, frutas e flores. Dentre os cromoplastos há os xantoplastos (amarelos), os eritroplastos (vermelhos) e os cloroplastos (verdes).

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Teoria Endossimbiótica

Segundo a endossimbiogênese ou teoria da endossimbiose, a origem evolutiva de plastos e mitocôndrias está relacionada com antigos seres procarióticos que viviam em simbiose dentro de seres eucarióticos.

Essa teoria, proposta por Lynn Margulis, se baseia em semelhanças genéticas e bioquímicas que tais organelas possuem em comum com certas bactérias, especialmente as cianobactérias.

Algumas das características dos cloroplastos que os aproximam de cianobactérias são a presença de DNA, capacidade de autoduplicação, presença dos tilacoides e de alguns tipos de pigmentos.

As células vegetais são células eucariontes presentes nas plantas. Elas se assemelham às células animais em alguns aspectos, porém possuem algumas particularidades, como a presença de cloroplastos, uma organela ausente na célula animal.

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Características da célula vegetal

A célula vegetal é uma célula eucarionte, ou seja, que apresenta núcleo delimitado e organelas membranosas. Essa célula consiste basicamente em parede celular, membrana plasmática, citoplasma e núcleo.

• Parede celular: é uma estrutura importante na diferenciação das células animal e vegetal. Ausente em células animais, a parede celular está localizada externamente à membrana plasmática e possui como principal componente a celulose. As funções atribuídas à parede celular são: limitar a expansão da célula e sua consequente ruptura, determinar o tamanho e formato da célula, determinar a textura do tecido vegetal do qual a célula faz parte, apresentar papel ativo na defesa da célula contra patógenos, entre várias outras funções.

• Membrana plasmática: está situada internamente à parede celular, envolvendo, portanto, o citoplasma. Como a membrana plasmática de outros tipos celulares, a membrana da célula vegetal é composta por uma bicamada lipídica, em que proteínas estão inseridas. A membrana plasmática desempenha diferentes funções, merecendo destaque o controle da entrada e saída de substâncias da célula.

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• Citoplasma: está localizado entre a membrana plasmática e o núcleo da célula. Na matriz citoplasmática (citosol) estão imersas várias organelas celulares. No citoplasma ocorrem diferentes reações químicas e muitas substâncias do metabolismo da planta são acumuladas. Além disso, ele facilita a troca de substâncias dentro da célula e entre as células adjacentes. No citosol está presente o citoesqueleto, o qual é formado, em células vegetais, por dois elementos: microtúbulos e microfilamentos. O citoesqueleto é uma rede de filamentos proteicos que atuam em diferentes processos, tais como movimento de organelas e divisão, crescimento e diferenciação da célula.

• Núcleo: nele está a maior parte do material genético. O núcleo atua controlando a atividade celular e armazenando a informação genética que será passada para as células-filhas. O núcleo é circundado pelo envoltório nuclear, o qual se caracteriza por ser uma dupla membrana que apresenta uma grande quantidade de poros.

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Organelas presentes na célula vegetal

A célula vegetal apresenta algumas organelas típicas de uma célula eucarionte, entretanto, algumas das organelas presentes nesse tipo celular são exclusivas. Veja, a seguir, algumas das organelas presentes na célula vegetal e suas respectivas funções:

• Mitocôndrias: são organelas envolvidas por duas membranas, sendo a membrana interna formada por várias invaginações chamadas de cristas. Essa organela é responsável pela respiração celular.

• Plastídios: são componentes típicos da célula vegetal com a parede celular e os vacúolos. Os plastídios são envoltos por duas membranas e, internamente, apresentam um sistema de membranas. Os principais tipos de plastídios são os cloroplastos, cromoplastos e leucoplastos.

  • Cloroplastos: são organelas celulares nas quais ocorrem o processo de fotossíntese. Possuem carotenoides e clorofilas, sendo as clorofilas os pigmentos responsáveis pela coloração verde típica dessas estruturas. São encontrados em todas as partes verdes da planta, porém são mais numerosos nas folhas.

  • Cromoplastos: assim como os cloroplastos, são plastídios que contêm pigmentos. Entretanto, os cromoplastos usualmente não possuem clorofila, sendo portadores de pigmentos carotenoides.

  • Leucoplastos: são plastídios que não possuem pigmentos, estando relacionados com o armazenamento de substâncias. Os leucoplastos que armazenam amido são chamados de amiloplastos. Aqueles que armazenam proteína são chamados de proteinoplastos.

• Vacúolos: também chamados de vacúolo de suco celular e vacúolo central, são estruturas típicas da célula vegetal. São organelas envolvidas por uma única membrana, chamada de tonoplasto. Muitos vacúolos são preenchidos pelo suco celular, o qual apresenta como principal componente a água. Outros componentes presentes nele são íons inorgânicos, açúcares, aminoácidos, ácidos orgânicos, entre outros. Os vacúolos atuam como compartimentos de armazenamento, removem substâncias tóxicas, estão envolvidos na quebra de macromoléculas e na reciclagem de componentes celulares, e participam da manutenção do pH celular. O vacúolo ocupa grande parte da célula, representando até 90% do espaço celular em células parenquimáticas.

• Retículo endoplasmático: constitui um complexo sistema de membranas. Pode ser dividido em dois tipos: retículo endoplasmático liso e rugoso. O retículo endoplasmático liso ou agranular não está associado a ribossomos, enquanto o retículo endoplasmático rugoso ou granular está associado a ribossomos. O retículo endoplasmático rugoso está relacionado com a síntese de proteínas de exportação, enquanto o retículo endoplasmático liso está relacionado com a síntese lipídica.

• Complexo golgiense: organela formada por um conjunto de sacos discoides e achatados chamados de cisternas. O complexo golgiense está relacionado com a modificação, armazenamento e secreção de substâncias.

• Peroxissomo: organela esférica envolvida por uma única membrana. Alguns peroxissomos apresentam papel fundamental na fotorrespiração, sendo importantes para o metabolismo da planta. Alguns deles são denominados glioxissomos e apresentam enzimas que promovem a conversão de lipídios em sacarose durante o processo de germinação de determinadas sementes.

Os ribossomos também estão presentes na célula vegetal, entretanto, devido à ausência de membranas, não são considerados uma organela. Os ribossomos são estruturas que atuam garantindo a síntese de proteínas para a célula.

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Diferença entre célula animal e vegetal

Apesar de serem células eucariontes, as células vegetal e animal apresentam algumas características que permitem diferenciá-las. A célula vegetal, por exemplo, apresenta parede celular, plastídios e vacúolo de suco celular, três estruturas ausentes na célula animal. Esta, por sua vez, apresenta lisossomos, os quais estão ausentes em células vegetais.

Qual a organela responsável pela fotossíntese nas células vegetais?

Qual é a organela celular que ocorre em vegetais?

Qual é a função do cloroplasto?