Os cloroplastos são organelas ligadas a membranas presentes em plantas verdes e algas. Eles contêm clorofila, o bioquímico usado pelas plantas para a fotossíntese, que converte a energia da luz em energia química que impulsiona as atividades da planta. Além disso, os cloroplastos contêm DNA e ajudam o organismo a sintetizar proteínas e ácidos graxos. Eles contêm estruturas semelhantes a discos, que são membranas chamadas tilacóides.
Noções básicas sobre cloroplastos
Os cloroplastos medem cerca de 4 a 6 mícrons de comprimento. A clorofila dentro dos cloroplastos torna as plantas e as algas verdes. Além das membranas tilacóides, cada cloroplasto possui uma membrana externa e interna, e algumas espécies possuem cloroplastos com membranas adicionais. O líquido gelatinoso dentro de um cloroplasto é conhecido como estroma. Algumas espécies de algas possuem uma parede celular entre as membranas interna e externa composta de moléculas contendo açúcares e aminoácidos. O interior do cloroplasto contém várias estruturas, incluindo plasmídeos de DNA e ribossomos, que são pequenas fábricas de proteína.
Estrutura do tilacóide
Os tilacóides flutuam livremente dentro do estroma do cloroplasto. Nas plantas superiores, elas formam uma estrutura chamada granum que se assemelha a uma pilha de moedas de 10 a 20 de altura. Membranas conectam diferentes granas umas às outras em um padrão helicoidal, embora algumas espécies tenham grana flutuante. A membrana tilacoide é composta de duas camadas de lipídios que podem conter moléculas de fósforo ou açúcar. A clorofila é incorporada diretamente na membrana dos tilacóides, que envolve o material aquoso conhecido como lúmen dos tilacóides.
Fotossíntese
Um componente da clorofila do tilacoide possibilita a fotossíntese. O processo começa com a divisão da água para criar uma fonte de átomos de hidrogênio para a produção de energia, enquanto o oxigênio é liberado como um produto residual. Esta é a fonte do oxigênio atmosférico que respiramos. As etapas subseqüentes usam os íons de hidrogênio liberados, ou prótons, junto com o dióxido de carbono atmosférico para sintetizar o açúcar. Um processo chamado transporte de elétrons produz moléculas de armazenamento de energia, como ATP e NADPH. Essas moléculas potencializam muitas das reações bioquímicas do organismo.
Na quimiosmose, o tilacoide usa parte da energia fornecida pelo transporte de elétrons para mover os prótons da membrana para o lúmen. Este processo concentra a contagem de prótons no lúmen por um fator de cerca de 10.000. Esses prótons contêm energia que é usada para converter ADP em ATP. A enzima ATP sintase ajuda esta conversão. A combinação de cargas positivas e concentração de prótons no lume dos tilacóides cria um gradiente eletroquímico que fornece a energia física necessária para a produção de ATP.
