Biochimica vegetale - i plastidi

Organuli circondati da una doppia membrana

Gli organuli sono circondati da una doppia membrana, una esterna e una interna. Quella esterna è poco selettiva e permette il passaggio di molecole anche di piccole dimensioni, mentre quella interna è selettiva, dove sono presenti trasportatori come il carrier del fosfato che si trova nella membrana interna. Internamente è presente lo stroma. Come nel caso dei mitocondri, hanno un loro cromosoma che ha 4 regioni:

• Una regione grande con un gene a singola copia
• Una piccola regione di un gene a singola copia
• Due copie di regioni invertite e ripetute che tengono separate le due precedenti

Il genoma può anche essere chiamato plastoma, con una dimensione variabile dai 120 ai 190 kilobasi. Ovviamente ci sono eccezioni come l’acetabularia dove il genoma può anche essere di 2000 kilobasi. Inoltre, posso avere fino a 150 copie del genoma circolare.

I geni codificano per le proteine dell’apparato genetico e per gli organelli come i mitocondri, che sono considerati semiautonomi e sono dei genomi che posseggono un loro DNA ma anche tutto il materiale e quindi l’apparato che serve a tradurre quello che viene trascritto nel DNA, quindi tutto ciò che permette traduzione e trascrizione. Sono codificate anche le proteine per l’apparato fotosintetico, che sono tradotte da quelli dell’apparato genetico. Le proteine tradotte variano dalle 125 alle 150. Ovviamente hanno i ribosomi.

Organelli semiautonomi

Dal momento che sono in grado di tradurre in proteine quello che è codificato nel DNA, sono chiamati organelli semiautonomi perché non sono in grado di sintetizzare tutte le proteine di cui hanno bisogno. Quindi, necessitano dell’aiuto del DNA nucleare; una parte delle proteine vengono codificate e tradotte nell’organulo, le altre sono codificate dal DNA nucleare, tradotte e portate nell’organello. Ma sono semiautonomi e quindi sono coadiuvati dal DNA nucleare, come i mitocondri.

Teoria endosimbiontica

Nascono con la teoria endosimbiontica. Un protoeucariote ancestrale ha dapprima inglobato un batterio anaerobio che ha dato origine al mitocondrio. Il batterio doveva essere aerobio, quindi doveva aver imparato a respirare, poiché il mitocondrio usa l’ossigeno come accettore finale di elettroni. A questo punto è già un eucariote, ma successivamente ha fagocitato un cianobatterio, che in precedenza erano conosciuti come alghe azzurre e quindi erano batteri fotosintetici che usano l’acqua come donatore di elettroni nella fotosintesi per ridurre la clorofilla che si ossida. Sono anche gli unici ad usare l’acqua come donatore di elettroni, come fanno gli attuali cloroplasti.

A questo punto si è formata una cellula eucariote e fotosintetica, con i suoi organelli e i plastidi. I mitocondri sono nati dall’