Plastídio

Bacharel em Ciências Biológicas (UNIFESP, 2015)

Os plastídios são organelas presentes no interior de células procarióticas (como nas algas) e eucarióticas (principalmente em células vegetais). Acredita-se que, evolutivamente estas organelas eram organismos procarióticos que foram internalizados por outras células e desenvolveram uma relação simbiôntica com elas. Esta teoria é reforçada pelo fato de que todos os plastídios possuem seu próprio material genético independente, uma fita circular dupla de DNA (similar àquela encontrada em células procarióticas).

A diferenciação do plastídio em outras organelas depende de uma série de fatores, tais como: tipo de célula em que ele se encontra e a localização desta célula, composição química do plastídio, funcionalidade e a interação com fatores ambientais. Nas células vegetais os plastídios presentes na região meristemática (chamados de protoplastídios) podem formar cloroplastos, etioplastos, gerontoplastos, cromoplastos e leucoplastos. Os cloroplastos são os plastídios verdes que, expostos a luz, sintetizam clorofila e são essenciais para o processo de fotossíntese. Os etioplastos são basicamente cloroplastos sem pigmentos ativos porque ainda não foram expostos a luz. Eles ocorrem normalmente em angiospermas que crescem no escuro, causando uma coloração amarelada, mas podem se converter em cloroplastos caso a planta seja iluminada. Possuem em seu interior uma estrutura geometricamente organizada, os corpos prolamelares, que contém a molécula precursora da clorofila. Os gerontoplastos são organelas especializadas associadas com a degradação do aparato fotossintético em células que iniciam a apoptose (morte celular programada), presentes em porções envelhecidas do vegetal. Os cromoplastos são especializados em síntese e armazenamento de pigmentos diferentes da clorofila, como os carotenoides. Os leucoplastos são plastídios incolores associados com a armazenagem de material de reserva e produção de compostos orgânicos estruturais. Ele pode ainda se diferenciar em outras formas: amiloplasto, elaioplasto, proteinoplasto e tanosomas. A diferenciação nestas formas não é, na maior parte das vezes, definitiva, podendo ocorrer reestruturação e rediferenciação do plastídio para outras formas.

Nas algas, organismos procarióticos, os plastídios possuem certas peculiaridades: todos eles contêm moléculas de pirenoides, não há a diferenciação em cromoplastos e os leucoplastos não se diferenciam em amiloplastos. Adicionalmente, alguns grupos de algas possuem formas específicas derivadas dos plastídios. Um exemplo são os rodoplastos das algas vermelhas (rodofíceas), que sintetiza e armazena ficocianina, um pigmento vermelho que permite uma alta eficiência fotossintética utilizando a banda de cor vermelha do espectro de luz. Os rodoplastos também sintetizam e liberam no citoplasma uma estrutura de reserva chamada amido arbóreo, assim conhecida devido a sua estrutura polimérica complexa similar aos ramos de uma árvore.

Os plastídios são transmitidos entre gerações apenas através do gameta de um dos progenitores (similar com a herança mitocondrial materna que ocorre na reprodução sexuada eucariótica). Nas gimnospermas a prole herda os plastídios presentes no pólen masculino e nas angiospermas a herança ocorre através do gameta feminino, com algumas exceções de herança biparental quando ocorre hibridização entre duas espécies que formam descendentes viáveis.

Acredita-se que foi graças à simbiose com os plastídios que as primeiras células fotossintetizantes foram capazes de iniciar o metabolismo aeróbico, responsável por alterar a composição atmosférica do planeta e favorecer o surgimento de seres multicelulares eucarióticos.

Referências:

Miyamura, S., Kuroiwa, T. and Nagata, T., 1990. Multiplication and differentiation of plastid nucleoids during development of chloroplasts and etioplasts from proplastids in Triticum aestivum. Plant and cell physiology, 31(5), pp.597-602.

Raven, P.H., Evert, R.F. and Eichhorn, S.E., 2005. Biology of plants. Macmillan.

Svab, Z., Hajdukiewicz, P. and Maliga, P., 1990. Stable transformation of plastids in higher plants. Proceedings of the National Academy of Sciences, 87(21), pp.8526-8530.

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