¿Qué son los cromoplastos?
Los cromoplastos son orgánulos celulares vegetales que se encargan de acumular pigmentos que aportan 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 estos organismos.
Además de los cromoplastos, existen también los leucoplastos (sin pigmento, y su única función es almacenar), los cloroplastos (su principal función es la fotosíntesis) y los proplastidios (tampoco tienen pigmento 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.
Funciones de los cromoplastos
- Almacenamiento de pigmentos. Guardan pigmentos carotenoides (como caroteno, xantofilas y licopeno), responsables de colores rojos, anaranjados y amarillos en flores, frutos y algunas raíces (ejemplo: zanahoria, pimiento, tomate). Estos pigmentos no solo atraen polinizadores y dispersores de semillas, también protegen a la planta de la radiación excesiva.
- Atracción de polinizadores y dispersores. El colorido intenso en flores y frutos producido por los cromoplastos cumple un rol ecológico fundamental: atraer animales para la polinización o dispersión de semillas.
- Protección antioxidante. Los carotenoides almacenados en los cromoplastos actúan como antioxidantes, protegiendo la célula de los radicales libres y de daños causados por la luz intensa o el estrés ambiental.
- Síntesis de compuestos secundarios. Participan en la síntesis de algunas sustancias que intervienen en la defensa de la planta frente a patógenos o condiciones ambientales adversas.
- Transformación de plastidios. Los cromoplastos se pueden originar a partir de cloroplastos (por ejemplo, en frutos verdes que maduran y se vuelven rojos o anaranjados) o de amiloplastos. Esta transformación permite que un mismo órgano cambie de función (de fotosíntesis a atracción).
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, 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.
- Globular. Los cromoplastos globulares se forman como consecuencia de la acumulación de pigmentos y la desaparición de almidones. Son cromoplastos ricos en elementos lípidos. Entre 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 papaya.
- Cristalino. Se caracterizan porque tienen unas membranas largas y estrechas, con forma de agujas, en las que se acumulan los pigmentos. Se genera 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. 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 ha descubierto que los cromoplastos cumplen una importante función, reservada anteriormente solo a los orgánulos celulares cloroplastos y mitocondrias.
Estudios científicos, publicados en 2014, hallaron que los cromoplastos son capaces de producir energía química, lo cual significa que tienen la habilidad de sintetizar moléculas de adenosina 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.
Los cromoplastos, a pesar de no tener la capacidad de hacer la fotosíntesis oxigénica (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, 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 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 la Tierra.
Referencias
- Jiménez, L., Merchant, H. Biología celular y molecular. Recuperado de books.google.com.
- Descubren que los cromoplastos de las plantas producen energía química, como las mitocondrias y los cloroplastos. Recuperado de tendencias21.net.
- Stange, C. Carotenoids in Nature: Biosynthesis, Regulation and Function. Recuperado de books.google.com.
- Chromoplasts. Recuperado de encyclopedia.com.