Biología celular

¿Qué son los cromoplastos?


Los cromoplastos son orgánulos celulares vegetales que se encargan de acumular pigmentos carotenoides a través de los cuales se dará color rojo, naranja y amarillo a algunas frutas, plantas, raíces y hojas antiguas.

Estos cromoplastos forman parte de la familia de los plastos o plástidos, que son elementos de las células vegetales que cumplen funciones fundamentales para los organismos vegetales.

Además de los cromoplastos, existen también los leucoplastos (no tienen pigmentos y su única función es almacenar), los cloroplastos (su principal función es la fotosíntesis) y los proplastidios (tampoco tienen colores y cumplen funciones asociadas a fijar el nitrógeno).

Los cromoplastos pueden derivar de cualquiera de los plastos mencionados anteriormente, aunque lo más común es que se deriven de los cloroplastos.

Esto es porque se van perdiendo los pigmentos verdes característicos de los cloroplastos, y se da paso a los pigmentos amarillos, rojos y naranjas que producen los cromoplastos.

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Funciones de los cromoplastos

La función principal de los cromoplastos es generar color, y algunos estudios han concluido que esta asignación de color tiene importancia en la promoción de la polinización, dado que puede atraer a los animales encargados de polinizar o de repartir semillas.

Este tipo de plasto es muy complejo; incluso, se cree que aún no se conocen todas sus funciones.

Se ha determinado que los cromoplastos son bastante activos en el ámbito metabólico de los organismos vegetales, debido a que cumplen con actividades relacionadas con la síntesis de distintos elementos propios de estos organismos.

De igual forma, estudios recientes han descubierto que el cromoplasto es capaz de producir energía, tarea que se atribuía anteriormente a otros órganos celulares. Ese proceso de respiración se ha denominado cromorrespiración.

A continuación se detallarán los distintos tipos de cromoplastos que existen, y se hablará sobre la cromorrespiración y las implicaciones de este descubrimiento reciente.

Tipos de cromoplastos

Existe una clasificación de los cromoplastos basada en la forma que adoptan los pigmentos. Es importante destacar que es muy común que existan distintos tipos de cromoplastos dentro de un mismo organismo.

Los principales tipos de cromoplastos son: globular, cristalino, tubular o fibrilar y membranoso.

Por otro lado, también resulta importante destacar que hay frutos y plantas cuya composición de cromoplastos puede llegar a ser confusa, hasta el punto de no poder identificarse con seguridad qué tipo de cromoplasto contiene.

Ejemplo de esto es el tomate, cuyos cromoplastos tienen características tanto cristalinas como membranosas.

A continuación se detallarán las características de los principales tipos de cromoplastos:

Globular

Los cromoplastos globulares se forman como consecuencia de la acumulación de pigmentos y la desaparición de almidones.

Éstos son cromoplastos ricos en elementos lípidos. Dentro de los cromoplastos se encuentran los llamados plastoglóbulos, que son unas pequeñas gotas de lípido que contienen y transportan los carotenos.

Cuando surgen, estos cromoplastos globulares generan glóbulos que no poseen una membrana que los recubre. Los cromoplastos globulares suelen encontrarse, por ejemplo, en el kiwi o la lechoza.

Cristalino

Los cromoplastos cristalinos se caracterizan porque tienen unas membranas largas y estrechas, con forma de agujas, en las que se acumulan los pigmentos.

Se generan entonces una especie de cristales de carotenos que están ubicados dentro de secciones rodeadas de membranas. Estos cromoplastos suelen encontrarse en las zanahorias y los tomates.

Tubular o fibrilar

La característica más peculiar de los cromoplastos tubulares o fibrilares es que contienen unas estructuras con forma de tubos y vesículas en donde se acumulan los pigmentos. Éstos pueden encontrarse, por ejemplo, en las rosas.

Membranoso

En el caso de los cromoplastos membranosos, los pigmentos se almacenan en membranas envueltas en forma de rollo, de manera helicoidal. Este tipo de cromoplasto se encuentra, por ejemplo, en los narcisos.

Cromorrespiración

Recientemente se descubrió que los cromoplastos cumplen con una importante función, reservada anteriormente sólo para los orgánulos celulares cloroplastos y mitocondrias.

Estudios científicos, publicados en 2014, hallaron que los cromoplastos son capaces de producir energía química.

Esto significa que tienen la habilidad de sintetizar moléculas de adenosín trifosfato (ATP) para regular su metabolismo. Entonces, los cromoplastos tienen la capacidad de generar energía por sí mismos.

Este proceso de generación energética y de síntesis del ATP es conocido como cromorrespiración.

Estos hallazgos fueron producidos por los investigadores Joaquín Azcón Bieto, Marta Renato, Albert Boronat e Irini Pateraki, de la Universidad de Barcelona, España; y se publicaron en la revista de origen estadounidense Plant Phisiology.

Los cromoplastos, a pesar de no tener la capacidad de hacer la fotosíntesis oxigénica (aquella en la que se libera oxígeno), son unos elementos muy complejos, con actuación activa en el área metabólica, que incluso poseen funciones desconocidas hasta el momento.

Cromoplastos y cianobacterias

En el marco del descubrimiento de la cromorrespiración, hubo otro hallazgo interesante. En la estructura de los cromoplastos se encontró un elemento que usualmente forma parte de un organismo del que se derivan los plastos: las cianobacterias.

Las cianobacterias son bacterias físicamente similares a las algas que son capaces de hacer la fotosíntesis; son las únicas células que no poseen núcleo celular y pueden llevar a cabo dicho proceso.

Estas bacterias pueden soportar temperaturas extremas y habitan tanto en aguas saladas como dulces. A estos organismos se les atribuye la primera generación de oxígeno en el planeta, por lo que tienen una gran importancia en términos evolutivos.

Entonces, a pesar de que los cromoplastos son considerados plastos inactivos en cuanto al proceso de fotosíntesis, la investigación realizada por los científicos de la Universidad de Barcelona encontró un elemento propio de la respiración de las cianobacterias en el proceso respiratorio de los cromoplastos.

Es decir, este hallazgo podría indicar que los cromoplastos pueden tener funciones similares a las de las cianobacterias, organismos tan determinantes en la percepción del planeta tal y como se conoce ahora.

El estudio de los cromoplastos está en pleno desarrollo. Son orgánulos tan complejos e interesantes, que aún no se ha podido determinar por completo cuál es el alcance de sus funciones, y qué implicaciones tienen para la vida en el planeta.

Referencias

  1. Jiménez, L. y Merchant, H. “Biología celular y molecular” (2003) en Google Books. Recuperado de Google Books: books.google.com
  2. “Descubren que los cromoplastos de las plantas producen energía química, como las mitocondrias y los cloroplastos” en Tendencias21. Recuperado de tendencias21.net.
  3. Stange, C. “Carotenoids in Nature: Biosynthesis, Regulation and Function” (2016) en Google Books. Recuperado de books.google.com
  4. “Chromoplasts” en Encyclopedia. Recuperado de encyclopedia.com.