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Integrantes

Víctor Fuentes, Victoria Aravena, Mario Loyola

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Leucoplastos en un tubérculo. Fuente: Krishna satya 333 CC BY-SA 1.0, via Wikimedia Commons

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Definición

Son corpúsculos redondeados de doble membrana y matriz densa existentes en las células expuestas a la luz solar, cuya función principal es fungir como reservorios de nutrientes.

Ubicación

Se ubican principalmente en los tejidos no fotosintéticos, como las raíces, tubérculos y semillas.

Estructura

Los leucoplastos tienen una doble membrana y un estroma donde almacenan nutrientes como almidón, aceites o proteínas, pero carecen de tilacoides y pigmentos.

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Plastidio que carece de clorofila, sin pigmento y que contiene gránulos de almidón, el almidón se genera durante la fotosíntesis en los cloroplastos, se hidroliza y se guarda como gránulos de almidón como reserva.

Estos depósitos de almidón son en grandes cantidades a diferencia del almidón sintetizado en los cloroplastos y proplastos, y se pueden almacenar durante días e incluso años.

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Se ubica en los meristemos y son abundantes en el parénquima de tallos, raíces, tubérculos y frutos con almidón.

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Amiloplastos: Especializados en almacenar almidón. Se encuentran en tubérculos (como las papas) y en otras partes de la planta donde el almidón se acumula como reserva de energía.

Elaioplastos: Especializados en almacenar grasas y aceites. Estos son comunes en las semillas de muchas plantas, donde las grasas se almacenan como fuente de energía para el crecimiento inicial de la plántula.

Proteoplastos: Especializados en almacenar proteínas. Estos se encuentran en algunas semillas y órganos vegetales donde se acumulan proteínas que servirán como nutrientes durante el desarrollo.

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Desarrollo de tejidos y órganos

Almacenamiento de nutrientes

Respuestas a Condiciones Ambientales

Conversión de Nutrientes

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Corresponden a plastidios no fotosintéticos encargados de la acumulación de ácidos grasos y terpenos. Estos están involucrados en la vía de síntesis de terpenos y aceites esenciales, pudiendo afectar el color, aroma y sabor de frutas como los citricos.

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La vía de síntesis de almidón en las plantas está completamente restringida a los plastos y todo el almidón que una planta pueda almacenar está contenido en los plastos.

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Almacenamiento de nutrientes:

Almidón: Los leucoplastos, especialmente los amiloplastos, almacenan almidón en forma de gránulos. El almidón es un polisacárido que las plantas utilizan como reserva de energía. La glucosa producida de la fotosíntesis por el cloroplasto se transporta al amiloplasto, donde sus enzimas amilasa sintasa y amilopectina sintasa forman cadenas de glucosas que constituyen el almidón

Grasas: Algunos leucoplastos, conocidos como elaioplastos, almacenan grasas o aceites. Comienzan con la formación de acetil-CoA a partir de glucosa u otros precursores, luego las enzimas del elaioplasto convierten el acetil-CoA en ácidos grasos por su ruta de biosíntesis. Para almacenarlos, los ácidos grasos se esterifican para formar triglicéridos.

Proteínas: Los leucoplastos también pueden almacenar proteínas en forma de cuerpos proteicos. Las proteínas por almacenar son sintetizadas en el citoplasma para luego ser transportadas. Estas proteínas almacenadas incluyen enzimas y otras proteínas estructurales necesarias para la planta en condiciones específicas de crecimiento o respuesta frente a estímulos

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Desarrollo de tejidos y órganos

Los leucoplastos en semillas, como los protoplastos, almacenan nutrientes que son cruciales para el desarrollo inicial de la plántula después de la germinación. Esto incluye proteínas, aceites y almidón que alimentan a la semilla hasta que puede realizar la fotosíntesis por sí misma. En tubérculos y raíces tejidos vegetales especializados como tubérculos (por ejemplo, papas) y raíces, los leucoplastos almacenan grandes cantidades de almidón que sirven como reservas energéticas para la planta.

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Conversión de Nutrientes

Los leucoplastos pueden convertir el almidón almacenado en azúcares cuando la planta lo necesita. Este proceso es esencial para proporcionar energía a la planta durante las fases de crecimiento o cuando el almidón se necesita para otras funciones metabólicas. En elaioplastos, los lípidos almacenados pueden ser movilizados y utilizados como fuente de energía o para la síntesis de membranas celulares y otros componentes durante la germinación y el crecimiento.

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Referencias

Buchanan, B. B., Gruissem, W., & Jones, R. L. (Eds.). Biochemistry and Molecular Biology of Plants. American Society of Plant Biologists.

Taiz, L., & Zeiger, E. (2010). Plant Physiology (5th ed.). Sunderland, MA: Sinauer Associates.

Pyke, K. A. (2007). "Plastid Biogenesis and Differentiation." In Buchanan, B. B., Gruissem, W., & Jones, R. L. (Eds.), Biochemistry and Molecular Biology of Plants (pp. 623-634). Rockville, MD: American Society of Plant Biologists.

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Amiloplastos y su influencia en el crecimiento direccional de la planta

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Amiloplastos y su influencia en el crecimiento direccional de la planta

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La gravedad controla el crecimiento direccional de la planta, ya que los granulos de almidón son más densos que el agua, funcionan como indicadores que interactúan con las proteínas LAZY, las cuales regulan este proceso de crecimiento según gravedad. Por lo que los amiloplastos están ligados al crecimiento direccional por gravedad.

Chen, J., et al. (2023). Amyloplast sedimentation repolarizes LAZYs to achieve gravity sensing in plants. Cell, 186(22), 4788–4802.e15. https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.09.014

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Respuestas a Condiciones Ambientales

Los leucoplastos pueden ajustar su función y acumulación de reservas según las condiciones ambientales y las necesidades metabólicas de la planta. Por ejemplo, durante periodos de estrés o baja disponibilidad de nutrientes, los leucoplastos pueden ayudar a regular el almacenamiento y la movilización de nutrientes.

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Integrantes: Benjamín Castro, Claudio Orellana y Carolina Cavieres.

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Extraído de: A comprehensive proteomic analysis of elaioplasts from citrus fruits reveals insights into elaioplast biogenesis and function. Zhu, M., et al. (2018). https://doi.org/10.1038/s41438-017-0014-x

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Micrografía electrónica de un Elaioplasto. La flecha indica un plastoglóbulo.

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Síntesis de ácidos grasos

Síntesis de aceites esenciales

Síntesis de terpenos

Maduración del polen

Almacenamiento de lípidos

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Los cromoplastos son orgánulos encargados de la síntesis y almacenamiento de pigmentos fotosintéticos específicos, propios de plantas angiospermas. Se encuentran en frutas, flores, raíces y hojas estresadas y/o envejecidas.

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La principal función de los cromoplastos es albergar y sintetizar pigmentos.

Los pigmentos acumulados por las plantas son fundamentales para la captación de la energía lumínica, aunque también contribuyen a la fotoprotección, la atracción de agentes polinizadores y a la propagación de las semillas.

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Los pigmentos almacenados en los cromoplastos son clasificados según su estructura química, la cual definirá su color:

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Globular: Ricos en elementos lipídicos. No poseen membranas que los recubran.

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Cristalino: Poseen membranas largas y estrechas en forma de agujas. Almacenan pigmentos en la forma de cristales.

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Tubular o fibrilar: Concentran los pigmentos en lipoproteínas que se asocian a estructuras filamentosas. Forman estructuras alargadas.

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Membranoso: Almacenan los pigmentos en membranas que se disponen de manera concéntrica.