I plastidi - Schemi riassuntivi di Biologia Vegetale

Il sistema di tilacoidi è immerso nello stroma, una sostanza amorfa ricca in ribosomi.

L’attività fotosintetica si divide in:

- Fase luminosa

- Fare oscura

1. Nelle ore diurne la quantità di zuccheri prodotta può essere superiore alla quantità

di zuccheri consumati, questo eccesso viene polimerizzato ad amido (amido

primario) e contemporaneamente accumulato nello stroma del cloroplasto. L’amido

primario è una riserva a breve termine, ciò significa che viene utilizzato subito.

2. Nelle ore notturne, l’amido primario è idrolizzato in zuccheri solubili e viene

consumato in parte per le attività metaboliche della cellula e in parte trasportato negli

amiloplasti. Quello accumulato negli amiloplasti è detto amido secondario. [questo

amido secondario è diverso dall’amido secondario degli amiloplasti]

Molto importanti sono le interazioni tra il DNA del nucleo e quello plastidiale. Molte

proteine sono codificate nel nucleo, sintetizzate nel citoplasma e importate nel

cloroplasto. Le proteine destinate al cloroplasto portano nella posizione ammino-

terminale un piccolo peptide di transito che riconosce i trasportatori sulla membrana

del cloroplasto, questo è costituito da due complessi multiproteici:

- Toc → inserito nella membrana esterna

- Tic → inserito nella membrana interna

Durante il passaggio il peptide di transito viene eliminato.

Un esempio dell’interazione tra DNA nucleare e DNA plastidiale è rappresenetato dal

rubisco, un enzima chiave della fotosintesi, responsabile dell’organicazione del C;

questo enzima è costituito da 8 subunità piccole sintetizzate dal DNA nucleare e 8

subunità grandi sintetizzate nel DNA plastidiale.

I CROMOPLASTI

I cromoplasti hanno forma variabile e mancano di un sistema tilacoidale vero e

proprio.

Generalmente si differenziano a partire dai cloroplasti, come avviene nel pomodoro e

nel peperone la conversione dei cloroplasti in cromoplasti comporta la degradazione

delle clorofille e dell’intero apparato fotosintetico. Contemporaneamente compaiono

nel plastidio i pigmenti carotenoidi che possono essere accumulati in goccioline

lipidiche giallo/arancio.

La conversione è legata a fattori endogeni (ormoni e nutrienti) ed ambientali

(temperatura).

Il processo in opportune condizioni può essere reversibile, per esempio per effetto del

freddo o di intensa illuminazione i cloroplasti possono arrossarsi per poi tornare verdi

quando si ristabiliscono le condizioni iniziali.

Nei cromoplasti avviene la sintesi e l’accumulo di pigmenti carotenoidi, responsabili

del olore giallo, arancio e rosso di molti fiori, di alcuni frutti e delle radici.

Alcuni frutti e fiori, come la ciliegia e la rosa, prendono il loro colore da pigmenti

antociani disciolti nel succo vacuolare.

In alcune foglie senescenti possono essere osservati plastidi che, in seguito a processi

degradativi, assumono un aspetto simile a quello dei cromoplasti. Tali organelli,

denominati gerontoplasti, rappresentano uno stadio degenerativo irreversibile dei

cloroplasti, e non vanno confusi con i cromoplasti.

I LEUCOPLASTI

Sono plastidi privi di colore. Sono classificati in base alle sostanze prodotte e/o

accumulate:

- Elaioplasti → accumulano lipidi

- Proteinoplasti → immagazzinano proteine, è possibile trovarli in alcune radici

- Amiloplasti → accumulano carboidrati sottoforma di amido

Gli amiloplasti sono in grado di polimerizzare gli zuccheri solubili, ma non sono

capaci di sintetizzarli. L’amido secondario degli amiloplasti rappresenta,

differentemente dall’amido primario dei cloroplasti, una riserva a lungo termine.

Questi organelli sono presenti nelle cellule parenchimatiche di tuti gli organi, ma

sono particolarmente abbondanti nelle parti della pianta che fungono da riserva, come

radici, tuberi, semi e midollo del fusto.

Gli amiloplasti maturi, il cui stroma è quasi interamente occupato da granuli di

amido, assumono forme e dimensioni caratteristiche, che dipendono dalla

deposizione di strati di amido intorno ad un centro di formazione definito ilo. L’ilo

può essere centrale o eccentrico.

In alcune specie, come la patata, i granuli di amido sono semplici, mentre in altri,

come l’avena, il riso e il grano saraceno, i granuli sono composti.

I PIGMENTI FOTOSINTETICI

I pigmenti che sono coinvolti nella cattura dell’energia luminosa, rendendo possibile

il processo fotosintetico, appartengono a tre classi: clorofille, carotenoidi e ficobiline.

Le clorofille presentano un anello porfirinico, al centro di questo anello risiede uno

++

ione Mg coordinato con i 4 atomi di azoto degli anelli tetrapirrolici.

Esistono 4 tipi di clorofilla che differiscono per i loro sostituenti attorno alla struttura

ad anello:

- Clorofilla a: presente in tutti gli organismi fotosintetici sia procariotici che

eucariotici