Cromoplasto

Bacharel em Ciências Biológicas (UNIFESP, 2015)

Os cromoplastos são plastídios especializados na síntese e armazenamento de pigmentos acessórios diferentes da clorofila. Estas organelas são encontradas em células eucarióticas fotossintetizantes, quase que exclusivamente em plantas. São os cromoplastos (além dos cloroplastos) que colorem os tecidos vegetais, sendo encontrados em folhas envelhecidas, raízes, frutos e flores, podendo sintetizar carotenoides (alaranjados), xantofilas (amareladas), licopenos (vermelhos) e uma série de outros pigmentos. Eles estão associados com a fotossíntese (servindo de pigmentos auxiliares na captação da luz), senescência de folhas, coloração de flores e maturação de frutos.

Acredita-se que, evolutivamente, estas estruturas se diferenciaram nas angiospermas em um processo de coevolução com os animais polinizadores. As cores vibrantes de flores e frutos, além de seus aromas e açúcares, servem para atrair um maior número de consumidores, aumentando as chances de dispersão das sementes. Este mecanismo de coevolução é tão especifico que se observou um padrão entre a cor da flor e o principal polinizador que as visita. Flores brancas atraem mais os besouros, as azuladas e roxas atraem principalmente abelhas enquanto as flores vermelhas e amarelas parecem ser mais efetivas com borboletas. Quando encontrados em porções não associadas à polinização, como nas raízes e tubérculos, os cromoplastos tem a função de acumular compostos insolúveis, como ocorre com a grande reserva de carotenoides em cenouras.

O processo de queda de folhas no outono e inverno nas espécies de plantas decíduas evidencia a presença de cromoplastos nas folhas. Com o início das estações mais frias, as folhas entram em senescência, degradando a clorofila dos cloroplastos, restando majoritariamente os carotenoides, que de acordo com a concentração podem colorir as folhas de marrom, amarelo ou laranja.

De maneira geral, observa-se cinco tipos de cromoplastos referentes a sua organização interna. O primeiro tipo possui organização globular, o segundo contém cristais de pigmentos (chamado cristalino), o terceiro é caracterizado como fibrilar, o quarto é tubular e o quinto é classificado como membranoso. Estas estruturas não são observadas nos plastídios, ocorrendo somente após a diferenciação destes em cromoplastos. Dois ou mais tipos distintos podem ocorrer na mesma porção do corpo do vegetal, enquanto que em outros tecidos vegetais há o predomínio de um deles (como nas mangas, contendo muitos cromoplastos globulares). Em alguns casos especiais, um mesmo cromoplasto pode apresentar mais de um tipo de composição interna, como ocorre em tomates, cujos cromoplastos possuem cristais de licopeno (pigmento vermelho) e uma estrutura membranosa.

Pesquisas científicas associadas a produção de carotenoides em plantas identificaram os genes responsáveis pela biossíntese desta molécula. A cor da laranja madura, por exemplo, se deve ao acumulo de carotenoides nos cromoplastos indicando que o fruto está maduro. As flores do tomate, comumente amarelas, possuem uma variedade branca recessiva que possui um dos genes da síntese de carotenoides modificado. A flor branca é menos visitada pelos polinizadores típicos do tomate, sendo pouco desejada na agricultura.

Referências:

Camara, B., Hugueney, P., Bouvier, F., Kuntz, M. and Monéger, R., 1995. Biochemistry and molecular biology of chromoplast development. In International review of cytology(Vol. 163, pp. 175-247). Academic Press.

Deruere, J., Römer, S., d'Harlingue, A., Backhaus, R.A., Kuntz, M. and Camara, B., 1994. Fibril assembly and carotenoid overaccumulation in chromoplasts: a model for supramolecular lipoprotein structures. The Plant Cell, 6(1), pp.119-133.

Ronen, G., Cohen, M., Zamir, D. and Hirschberg, J., 1999. Regulation of carotenoid biosynthesis during tomato fruit development: expression of the gene for lycopene epsilon‐cyclase is down‐regulated during ripening and is elevated in the mutantDelta. The Plant Journal, 17(4), pp.341-351.

Arquivado em: Citologia