Altro che organuli senescenti e metabolicamente inattivi. I cromoplasti, plastidi ricchi in carotenoidi e responsabili degli intensi colori di molti frutti, fiori e radici, sarebbero molto di più di semplici magazzini di deposito di pigmenti. Uno studio dell'Università di Barcellona rivela che i cromoplasti non hanno proprio nulla da invidiare a cloroplasti e mitocondri: grazie ad un corredo di enzimi analogo a quello di questi organelli, anche i cromoplasti sono in grado di produrre ATP, guadagnandosi così il titolo di terzo organulo bioenergetico della cellula vegetale.

Pomodori ciliegino a diversi stadi di maturazione: i colori sono il risultato dell'accumulo di carotenoidi all'interno dei cromoplasti (Foto: Wikimedia Commons).

Dalla frutta matura ai colori dell'autunno Che cos'hanno in comune un pomodoro maturo, una carota e le foglie di acero in autunno? La risposta sta nell'alto contenuto di carotenoidi, pigmenti che, con la loro colorazione dall'arancione al rosso più intenso, sono alla base del colore di molti frutti, fiori, radici e dell'affascinante foliage autunnale. Durante la maturazione dei frutti o l'invecchiamento fisiologico dei tessuti delle piante, la cellula vegetale produce grandi quantità di carotenoidi e li accumula all'interno dei cromoplasti. Per molto tempo si è quindi ritenuto che i cromoplasti non fossero altro che cloroplasti invecchiati (dai quali effettivamente derivano) e metabolicamente inattivi. Nell'ottica generale di risparmio dei sistemi biologici, si pensava che la cellula non facesse che "riciclare" questi organuli per immagazzinare nei frutti in maturazione sostanze utili a migliorarne la qualità, come licopene, beta-carotene e molecole aromatiche.

Cellule vegetali in sezione con il citoplasma punteggiato di cromoplasti (Foto: David Webb, University of Hawaii).

La respirazione cromoplastica Potete quindi immaginare la sorpresa dei ricercatori spagnoli quando, studiando piante di pomodoro (Solanum lycopersicum), si sono accorti che i cromoplasti, pur non contenendo clorofilla e incapaci di compiere la fotosintesi, non sono affatto metabolicamente inattivi come si riteneva. Dotati di tutti gli enzimi necessari a portare avanti le reazioni tipiche della catena respiratoria, i cromoplasti sono in grado di produrre autonomamente ATP, la molecola di scambio energetico alla base del metabolismo cellulare. A colpire l'interesse è stata soprattutto la presenza di una particolare proteina, il citocromo c6, che i cromoplasti hanno ereditato direttamente dai cianobatteri (da cui derivano, insieme ad altri plastidi e ai mitocondri, per endosimbiosi). Per analogia con le reazioni che avvengono negli altri organuli bioenergetici, la catena di reazioni che porta i cromoplasti a produrre ATP è stato battezzato respirazione cromoplastica (o chromorespiration, in inglese). I risultati dello studio, pubblicati sulla rivista American Journal of Plant Physiology, riscrivono in parte i manuali di fisiologia vegetale: il modo in cui la cellula vegetale orchestra il proprio metabolismo potrebbe essere molto più complesso - ma anche molto più efficiente - di quanto immaginassimo. Da oggi il cuore energetico delle cellule vegetali pulsa un po' più forte. Immagine banner: Wikimedia Commons Immagine box: Wikimedia Commons