Biologia vegetale - i plastidi

I plastidi

Caratteristiche generali

I plastidi sono gli organelli caratteristici delle cellule vegetali (mancano nei funghi e nei procarioti), variano per tipo e funzione.

Sono organelli semiautonomi:

• In quanto in grado di riprodursi per divisione (come i batteri)
• Sintetizzare alcune proteine di cui necessitano (indipendentemente dal DNA nucleare)

Struttura

I plastidi hanno una struttura comune:

• Sono delimitati da una doppia membrana
• Al loro interno si differenziano in:
  • Tilacoidi (sistema di membrane)
  • Stroma (la sostanza fondamentale) che contiene ribosomi (come quelli procariotici), RNA, DNA
• Il DNA è strutturalmente simile a quello batterico (circolare e non legato ad istoni)

Funzioni

Sono coinvolti nei processi fotosintetici e di accumulo di sostanze.

Prove a supporto dell'origine procariota di mitocondri e cloroplasti

• Presenza di un proprio DNA: molecola piccola, circolare e non organizzata dentro un nucleo
• Ribosomi 70S (e non 80S come quelli classici presenti nel citoplasma degli eucarioti)
• Sono in grado di sintetizzare proteine a partire dal proprio DNA
• Si dividono per scissione binaria così come i procarioti
• Hanno una doppia membrana e non posseggono microtubuli.

La teoria endosimbiontica seriale (Lynn Margulis)

Spiega l'origine degli organismi eucarioti.

Progenitore procariota:

1. Perde la parete cellulare (sempre presente nei procarioti)
2. Acquista la capacità di fagocitare introflettendo la membrana plasmatica → formazione del complesso sistema di membrane
3. Fagocita un batterio capace di respirare conservandolo come ospite (endosimbiosi) in una vescicola citoplasmatica → diventerà un mitocondrio
4. Fagocita un cianobatterio (fotosintetico) conservandolo come ospite (endosimbiosi) in una vescicola citoplasmatica → diventerà il primo plastidio

Nasce il primo organismo completamente autonomo → la prima alga

Proplastidi

Classificati in base a:

• Pigmenti contenuti
• Funzione svolta

Tipi di plastidi:

• Cloroplasti
• Ezioplasti
• Cromoplasti
• Leucoplasti
• Amiloplasti

Proplastidi

Sono i precursori dei plastidi differenziati – rappresentano lo stadio giovanile dei plastidi.

Si trovano nelle cellule giovanili o meristematiche di germogli e radici (che sono in continua divisione).

Sono definiti totipotenti → possono differenziarsi in ogni tipo di plastidio.

Caratteristiche:

• Molto più piccoli dei plastidi differenziati (0,5 – 1 µm)
• DNA circolare
• Pochi ribosomi
• No clorofilla (sono incolori) ma protoclorofilla
• Sistema di membrane (tilacoidi) assenti o poco sviluppati (protilacoidi)

Cloroplasti

Sono i plastidi più importanti per le piante → siti della fotosintesi.

[Processo metabolico che trasforma l’energia luminosa in energia chimica utilizzata poi per produrre composti organici (zuccheri)]

Si trovano nelle parti verdi delle piante.

Non sono statici. Si dispongono con la superficie più ampia parallela alla parete cellulare ma sono in grado di orientarsi in funzione della disponibilità della luce.

Struttura dei cloroplasti

Hanno la forma di dischi appiattiti (diametro 4-6 µm).

All’interno dello stroma i tilacoidi possono organizzarsi in grana oppure disporsi tra i grana.