Cloroplastos

 

O que são cloroplastos?


Cloroplastos são organelas celulares exclusivas de células eucarióticas vegetais e de alguns protistas fotossintetizantes, como as algas. Seu principal papel é realizar a fotossíntese, processo pelo qual a energia luminosa é convertida em energia química, essencial para a produção de compostos orgânicos como a glicose. Essas organelas são envoltas por uma dupla membrana e contêm pigmentos fotossintéticos, sendo o mais conhecido a clorofila, que lhes confere a coloração verde característica.

Características gerais dos cloroplastos



Os cloroplastos apresentam diversas características que os tornam fundamentais para os organismos autotróficos. Entre as principais, destacam-se:


• Presença de dupla membrana: uma membrana externa e uma interna, que delimitam o estroma, região fluida onde ocorrem diversas reações químicas.

• Presença de DNA próprio: os cloroplastos possuem material genético circular, similar ao das bactérias, e ribossomos próprios, o que permite a síntese de algumas de suas proteínas.

• Origem endossimbiótica: acredita-se que os cloroplastos tenham se originado de cianobactérias que foram englobadas por células eucarióticas ancestrais, estabelecendo uma relação simbiótica.

• Contêm pigmentos fotossintéticos: além da clorofila, os cloroplastos também possuem carotenoides e xantofilas, que auxiliam na captação da luz e na proteção contra a radiação excessiva.

Estrutura interna dos cloroplastos


A estrutura interna dos cloroplastos é altamente especializada e adaptada à realização da fotossíntese. O principal componente interno é o sistema de membranas tilacoides, que formam discos achatados empilhados chamados grana (plural de granum). Os tilacoides contêm as moléculas de clorofila e os complexos proteicos que compõem a cadeia transportadora de elétrons.

O estroma, que é o fluido que preenche o interior do cloroplasto, abriga enzimas, DNA cloroplastidial, ribossomos e outras substâncias necessárias para a síntese de açúcares e a regulação do metabolismo celular.

Função dos cloroplastos na fotossíntese


A principal função dos cloroplastos é realizar a fotossíntese, que pode ser dividida em duas etapas: as reações fotoquímicas (ou reações da fase clara) e o ciclo de Calvin (ou fase escura).

As reações fotoquímicas ocorrem nos tilacoides e dependem diretamente da luz solar. Nessa etapa, a energia luminosa é captada pelos pigmentos fotossintéticos e convertida em energia química, produzindo ATP e NADPH, além da liberação de oxigênio a partir da fotólise da água.

Já o ciclo de Calvin ocorre no estroma e consiste na fixação do dióxido de carbono (CO₂) e sua conversão em glicose, utilizando os produtos energéticos gerados na fase clara.

Pigmentos presentes nos cloroplastos

Os cloroplastos contêm diferentes tipos de pigmentos, com destaque para:


• Clorofila a: principal pigmento fotossintético, presente em todos os organismos fotossintetizantes.

• Clorofila b: pigmento acessório que amplia o espectro de absorção da luz.

• Carotenoides: pigmentos de coloração alaranjada e amarelada, com função fotoprotetora.

• Xantofilas: pigmentos auxiliares que também participam da proteção contra o excesso de luz.


Esses pigmentos estão organizados em complexos chamados fotossistemas, que participam diretamente da captura da luz e da condução dos elétrons durante a fotossíntese.

Cloroplastos e o ciclo do carbono

Os cloroplastos desempenham um papel central no ciclo do carbono, pois são responsáveis pela fixação do CO₂ atmosférico em compostos orgânicos durante a fotossíntese. Esse processo é essencial para a manutenção do equilíbrio do carbono na biosfera e contribui para a redução dos níveis de dióxido de carbono, um dos gases responsáveis pelo efeito estufa.

Divisão e herança dos cloroplastos


Os cloroplastos se reproduzem por divisão binária, de forma semelhante às bactérias. Em muitas espécies, os genes cloroplastidiais são herdados exclusivamente da célula materna (herança uniparental), o que reforça sua origem endossimbiótica e a autonomia parcial dessas organelas.

Relação entre cloroplastos e outros plastídios


Os cloroplastos pertencem ao grupo dos plastídios, organelas que desempenham diversas funções metabólicas nas células vegetais. Outros tipos de plastídios incluem:

• Cromoplastos: responsáveis por armazenar pigmentos coloridos em flores e frutos.

• Leucoplastos: plastídios incolores que armazenam substâncias como amido, proteínas e lipídios.

Essas organelas podem se diferenciar umas das outras conforme as necessidades da célula, demonstrando a plasticidade funcional dos plastídios.

Importância ecológica dos cloroplastos

Os cloroplastos são fundamentais para a vida na Terra. Eles possibilitam a autotrofia dos vegetais e de diversos protistas, sendo a base da cadeia alimentar dos ecossistemas. Além disso, produzem oxigênio como subproduto da fotossíntese, essencial para a respiração dos organismos aeróbicos. Por meio do sequestro de CO₂, contribuem também para a regulação do clima global e mitigação das mudanças climáticas.

 

Cloroplastos nas células de um musgo

 

 

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Artigo revisado por Tânia Cabral - Professora de Biologia e Ciências - graduada na Unesp, 2001.

Atualizado em 21/07/2025