AMYLOPLASTER: EGENSKABER, FUNKTIONER, STRUKTUR - BIOLOGI - 2025

De amyloplaster er en type af specialiseret opbevaring plastid stivelse og findes i høje andele i nonphotosynthetic opbevaring væv, såsom endospermen i frø og rodknolde.

Da den komplette syntese af stivelse er begrænset til plastider, skal der foreligge en fysisk struktur for at tjene som et reservested for denne polymer. Faktisk findes al den stivelse, der er indeholdt i planteceller, i organeller, der er dækket af en dobbelt membran.

Kilde: pixabay.com

Generelt er plastider halvautonomiske organeller, der findes i forskellige organismer, fra planter og alger til marine bløddyr og nogle parasitprotister.

Plastider deltager i fotosyntesen, i syntese af lipider og aminosyrer, de fungerer som et lipidreserveringssted, de er ansvarlige for farvning af frugter og blomster og er relateret til opfattelsen af ​​miljøet.

Ligeledes deltager amyloplaster i opfattelsen af ​​tyngdekraften og opbevarer nøglenzymer i nogle metaboliske veje.

Egenskaber og struktur

Amyloplaster er cellulære orgeneller, der findes i planter, de er en reservekilde til stivelse og har ikke pigmenter - såsom klorofyll - så de er farveløse.

Ligesom andre plastider har amyloplaster deres eget genom, der koder for nogle proteiner i deres struktur. Denne funktion er en afspejling af dens endosymbiotiske oprindelse.

En af de mest fremragende egenskaber ved plastider er deres interkonversionskapacitet. Specielt kan amyloplaster blive chloroplaster, så når rødderne udsættes for lys, får de en grønlig farvetone takket være syntese af klorofyl.

Chloroplaster kan opføre sig på en lignende måde og midlertidigt opbevare stivelseskorn. I amyloplaster er reserven imidlertid langvarig.

Deres struktur er meget enkel, de består af en dobbelt ydre membran, der adskiller dem fra resten af ​​de cytoplasmatiske komponenter. Ældre amyloplaster udvikler et internt membranøst system, hvor stivelse findes.

Af Aibdescalzo, via Wikimedia Commons

Uddannelse

De fleste amyloplaster dannes direkte fra protoplastiderne, når reservevæv udvikler sig og divideres ved binær fission.

I de tidlige stadier af endospermudvikling er proplastidia til stede i en coenocytisk endosperm. Derefter begynder cellulariseringsprocesserne, hvor proplastidierne begynder at akkumulere stivelsesgranulaterne og således danne amyloplasterne.

Fra et fysiologisk synspunkt forekommer processen med differentiering af proplastidia for at give anledning til amyloplaster, når plantehormonet auxin erstattes af cytokinin, hvilket reducerer den hastighed, hvormed celledelingen sker, hvilket inducerer akkumulering af stivelse.

Funktioner

Opbevaring af stivelse

Stivelse er en kompleks polymer med et halvkrystallinsk og uopløseligt udseende, et produkt af foreningen af ​​D-glucopyranose ved hjælp af glucosidiske bindinger. To stivelsesmolekyler kan skelnes: amylopectin og amylose. Den første er stærkt forgrenet, mens den anden er lineær.

Polymeren afsættes i form af ovale korn i sfærokrystaller, og afhængigt af det område, hvor kornene er afsat, kan de klassificeres i koncentriske eller excentriske korn.

Stivelseskorn kan variere i størrelse, nogle nærmer sig 45 um, og andre er mindre, ca. 10 um.

Syntese af stivelse

Plastider er ansvarlige for syntesen af ​​to typer stivelse: forbigående, der produceres i dagtimerne og midlertidigt opbevares i kloroplaster indtil natten, og reservestivelse, der syntetiseres og opbevares i amyloplaster. af stængler, frø, frugt og andre strukturer.

Der er forskelle mellem de stivelsesgranuler, der er til stede i amyloplaster med hensyn til kornene, der findes kortvarigt i chloroplaster. I sidstnævnte er amyloseindholdet lavere, og stivelsen er arrangeret i pladelignende strukturer.

Opfattelse af tyngdekraften

Stivelseskorn er meget tættere end vand, og denne egenskab er relateret til opfattelsen af ​​tyngdekraften. I løbet af planteudviklingen blev denne evne fra amyloplaster til at bevæge sig under påvirkning af tyngdekraften udnyttet til opfattelsen af ​​denne styrke.

I sammendrag reagerer amyloplaster på stimuleringen af ​​tyngdekraften ved sedimentationsprocesser i den retning, i hvilken denne kraft virker nedad. Når plastider kommer i kontakt med plantens cytoskelet, udsender den en række signaler for, at vækst kan forekomme i den rigtige retning.

Foruden cytoskelettet er der andre strukturer i celler, såsom vakuoler, det endoplasmatiske retikulum og plasmamembranen, der deltager i optagelsen af ​​sedimenterende amyloplaster.

I rodceller fanges følelsen af ​​tyngdekraft af columella-celler, der indeholder en specialiseret type amyloplaster kaldet statolit.

Statolitterne falder under tyngdekraften til bunden af ​​columella-cellerne og indleder en signaltransduktionsvej, hvor væksthormonet, auxin, omfordeler sig selv og forårsager forskellig vækst nedad.

Metaboliske veje

Tidligere blev det antaget, at funktionen af ​​amyloplaster udelukkende var begrænset til ophobning af stivelse.

Nylig analyse af proteinet og den biokemiske sammensætning af det indre af denne organelle har imidlertid afsløret et molekylært maskineri, der svarer til chloroplasten, som er kompleks nok til at udføre de typiske fotosyntetiske processer af planter.

Amyloplaster af nogle arter (som f.eks. Lucerne) indeholder de enzymer, der er nødvendige for, at GS-GOGAT-cyklus kan forekomme, en metabolisk vej, der er tæt knyttet til nitrogenassimilering.

Cyklusens navn kommer fra initialerne på de enzymer, der deltager i den, glutaminsyntetase (GS) og glutamatsynthase (GOGAT). Det involverer dannelse af glutamin fra ammonium og glutamat og syntese af glutamin og ketoglutarat fra to glutamatmolekyler.

Den ene er inkorporeret i ammoniet, og det resterende molekyle føres til xylem, der skal bruges af cellerne. Desuden har chloroplaster og amyloplaster evnen til at tilvejebringe underlag til den glykolytiske vej.

Referencer

1. Cooper GM (2000). Cellen: En molekylær tilgang. 2. udgave. Sinauer Associates. Chloroplaster og andre plastmaterialer. Fås på: ncbi.nlm.nih.gov
2. Grajales, O. (2005). Noter om plantebiokemi. Baser til dens fysiologiske anvendelse. UNAM.
3. Pyke, K. (2009). Plastid biologi. Cambridge University Press.
4. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (1992). Plantebiologi (bind 2). Jeg vendte om.
5. Rose, RJ (2016). Molekylær cellebiologi for vækst og differentiering af planteceller. CRC Press.
6. Taiz, L., & Zeiger, E. (2007). Plantefysiologi. Jaume I. Universitet