Struttura e Funzioni dei Cloroplasti e della Cromatina nelle Cellule Eucariote

I Cloroplasti: Struttura e Funzioni

I cloroplasti sono organelli caratteristici delle cellule vegetali, sede dei processi fotosintetici. La loro forma e dimensione variano a seconda della specie.

Struttura del Cloroplasto

• Membrane: Sono costituiti da una doppia membrana altamente permeabile a O₂ e CO₂, che racchiude lo stroma.
• Tilacoidi: All'interno si trovano dischi sovrapposti chiamati tilacoidi; l'insieme di questi dischi forma il grano.
• Membrana tilacoidale: Contiene pigmenti fotosintetici (clorofille e carotenoidi) che assorbono l'energia luminosa. I carotenoidi svolgono una funzione protettiva contro l'ossidazione delle proteine fotosintetiche.
• Stroma: Una soluzione enzimatica contenente DNA plastidiale, RNA, plastoribosomi ed enzimi necessari per la replicazione, trascrizione e traduzione.

Funzioni Principali

1. Fotosintesi: Processo che utilizza l'energia luminosa per convertire CO₂ e H₂O in composti organici (glucidi) e ossigeno.
   • Fase luminosa: Avviene nella membrana tilacoidale; l'energia luminosa è trasformata in ATP e NADPH, con rilascio di ossigeno molecolare.
   • Fase oscura: Avviene nello stroma; ATP e NADPH sono utilizzati per fissare la CO₂ atmosferica in glucidi.
2. Biosintesi: Sintesi di acidi grassi e riduzione dei nitrati.

La Cromatina: Organizzazione del DNA

La cromatina è la sostanza fondamentale del nucleo, costituita da filamenti di DNA in diversi gradi di condensazione.

Livelli di Compattazione

Data la lunghezza del DNA umano (circa 2 metri), la compattazione è essenziale per contenere il materiale genetico nel nucleo. Questo processo avviene tramite il complesso supramolecolare formato da DNA e proteine:

• Istoni: Proteine basiche attorno alle quali si avvolge la doppia elica del DNA.
• Proteine non istoniche: Proteine eterogenee che regolano la struttura.

Livelli di Organizzazione

• 1º livello (Nucleosoma): La doppia elica del DNA si avvolge attorno a un ottamero di istoni. Tra un ottamero e l'altro si trova il DNA spaziatore.
• 2º livello (Fibra di cromatina): I nucleosomi si ripiegano formando una fibra più complessa, dove i geni rimangono accessibili per la trascrizione e la replicazione.
• 3º livello (Domini strutturali): La fibra forma dei cicli (loop) attorno a un'impalcatura centrale di proteine non istoniche.
• Cromosoma: Rappresenta il massimo livello di compattazione del DNA.