Los cloroplastos son orgánulos exclusivos de las células vegetales y de las algas. En su interior tiene lugar la fotosíntesis: el proceso mediante el cual la energía lumínica se transforma en energía química, almacenada en moléculas de ATP y en moléculas reductoras como el NADPH, que la célula utilizará después para sintetizar compuestos orgánicos.
Una estructura de tres membranas
El cloroplasto comparte una organización general similar a la de la mitocondria, aunque es de mayor tamaño y presenta un compartimento adicional, resultado de contar con un tercer tipo de membrana:
- Membrana externa: muy permeable gracias a la presencia de porinas.
- Espacio intermembrana: el primer compartimento, situado entre la membrana externa y la interna.
- Membrana interna: menos permeable que la externa y, a diferencia de la mitocondrial, sin pliegues.
- Estroma: el espacio delimitado por la membrana interna, donde se encuentran las enzimas de fijación del carbono y un sistema propio de membranas internas, los tilacoides, en los que se localizan los pigmentos fotosintéticos.
Por qué la fotosíntesis depende de esta estructura
La organización en membranas apiladas de los tilacoides permite concentrar la clorofila y otros pigmentos de forma muy eficiente, maximizando la superficie disponible para captar luz. Esta arquitectura es la razón por la que el cloroplasto —y no una simple disolución de pigmentos en el citoplasma— es capaz de sostener las reacciones de la fotosíntesis con la eficiencia que caracteriza a las plantas.
Origen evolutivo
La teoría endosimbiótica, ampliamente aceptada en biología evolutiva, explica el origen de los cloroplastos como el de antiguas cianobacterias fotosintéticas que fueron incorporadas por una célula eucariota ancestral y acabaron integradas de forma permanente como orgánulo. Esta misma teoría explica el origen de las mitocondrias a partir de bacterias aerobias, lo que da cuenta de las notables similitudes estructurales entre ambos orgánulos.
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