- Kjennetegn og struktur
- Opplæring
- Egenskaper
- Stivelse lagring
- Syntese av stivelse
- Oppfatning av tyngdekraften
- Metabolske veier
- referanser
De amyloplasts er en type av spesialisert plastid stivelse lagring og er funnet i høye andeler i nonphotosynthetic lagrings vev så som stivelse i frø og knoller.
Ettersom den komplette syntesen av stivelse er begrenset til plastider, må en fysisk struktur eksistere for å tjene som et reservasjonssted for denne polymeren. Faktisk er all stivelse som finnes i planteceller funnet i organeller som er dekket av en dobbel membran.
Kilde: pixabay.com
Generelt er plastider halvautonomiske organeller som finnes i forskjellige organismer, fra planter og alger til marine bløtdyr og noen parasittprotister.
Plastider deltar i fotosyntesen, i syntesen av lipider og aminosyrer, de fungerer som et lipidreserveringssted, de er ansvarlige for fargelegging av frukt og blomster og er relatert til oppfatningen av miljøet.
På samme måte deltar amyloplaster i oppfatningen av tyngdekraften og lagrer viktige enzymer i noen metabolske veier.
Kjennetegn og struktur
Amyloplaster er cellulære orgeneller som finnes i planter, de er en reservekilde for stivelse og har ikke pigmenter - for eksempel klorofyll - så de er fargeløse.
Som andre plastider har amyloplastene sitt eget genom, som koder for noen proteiner i strukturen. Denne funksjonen er en refleksjon av dens endosymbiotiske opprinnelse.
En av de mest fremragende egenskapene til plastider er deres interkonversjonskapasitet. Spesielt kan amyloplastene bli kloroplaster, så når røttene blir utsatt for lys får de en grønnaktig fargetone takket være syntese av klorofyll.
Kloroplaster kan oppføre seg på en lignende måte og lagre korn av stivelse midlertidig. Imidlertid er reservatet langsiktig i amyloplastene.
Strukturen deres er veldig enkel, de består av en dobbel ytre membran som skiller dem fra resten av cytoplasmatiske komponenter. Modne amyloplaster utvikler et indre membranøst system der stivelse blir funnet.
Av Aibdescalzo, via Wikimedia Commons
Opplæring
De fleste amyloplaster dannes direkte fra protoplastidene når reservevev utvikler seg og deler seg ved binær fisjon.
I de tidlige stadiene av endospermutvikling er proplastidia til stede i en koenocytisk endosperm. Deretter begynner cellulariseringsprosessene, hvor proplastidiene begynner å akkumulere stivelsesgranulatene, og dermed danne amyloplastene.
Fra et fysiologisk synspunkt oppstår prosessen med differensiering av proplastidia for å gi opphav til amyloplaster når plantehormonet auxin erstattes av cytokinin, noe som reduserer hastigheten som delingen av celler skjer, og induserer akkumulering av stivelse.
Egenskaper
Stivelse lagring
Stivelse er en kompleks polymer med et halvkrystallinsk og uoppløselig utseende, et produkt av foreningen av D-glukopyranose ved hjelp av glukosidiske bindinger. To stivelsesmolekyler kan skilles ut: amylopektin og amylose. Den første er sterkt forgrenet, mens den andre er lineær.
Polymeren blir avsatt i form av ovale korn i sfærokrystaller, og avhengig av området hvor kornene blir avsatt, kan de klassifiseres til konsentriske eller eksentriske korn.
Stivelseskorn kan variere i størrelse, noen nærmer seg 45 um, og andre er mindre, rundt 10 um.
Syntese av stivelse
Plastider er ansvarlige for syntesen av to typer stivelse: den forbigående, som produseres i løpet av dagslys og lagres midlertidig i kloroplaster til natt, og reserve-stivelse, som syntetiseres og lagres i amyloplaster. av stilker, frø, frukt og andre strukturer.
Det er forskjeller mellom stivelsesgranulatene som er til stede i amyloplaster med hensyn til kornene som finnes forbigående i kloroplaster. I det siste er amyloseinnholdet lavere og stivelsen er anordnet i platelignende strukturer.
Oppfatning av tyngdekraften
Stivelseskorn er mye tettere enn vann, og denne egenskapen er relatert til oppfatningen av gravitasjonskraften. I løpet av planteutviklingen ble denne evnen til amyloplaster til å bevege seg under påvirkning av tyngdekraften utnyttet for oppfatningen av denne styrken.
Oppsummert reagerer amyloplastene på stimulering av tyngdekraften ved sedimenteringsprosesser i retningen denne kraften virker nedover. Når plastider kommer i kontakt med plantens cytoskelett, sender det ut en serie signaler for at vekst skal skje i riktig retning.
I tillegg til cytoskjelettet er det andre strukturer i celler, så som vakuoler, endoplasmatisk retikulum og plasmamembran, som deltar i opptaket av sedimenterende amyloplaster.
I rotceller fanges følelsen av tyngdekraften av columella celler, som inneholder en spesialisert type amyloplaster kalt statolitter.
Statolittene faller under tyngdekraften til bunnen av columellacellene og setter i gang en signaltransduksjonsvei der veksthormonet, auxin, distribuerer seg selv og forårsaker forskjellig vekst nedover.
Metabolske veier
Tidligere ble det antatt at funksjonen til amyloplaster utelukkende var begrenset til ansamling av stivelse.
Nylig analyse av protein og biokjemisk sammensetning av det indre av denne organellen har imidlertid avslørt et molekylært maskineri som er ganske likt det som kloroplasten, som er kompleks nok til å utføre de typiske fotosyntetiske prosessene fra planter.
Amyloplastene av noen arter (som for eksempel alfalfa) inneholder enzymene som er nødvendige for at GS-GOGAT-syklusen skal oppstå, en metabolsk bane som er nært beslektet med assimilering av nitrogen.
Navnet på syklusen kommer fra initialene til enzymene som deltar i den, glutaminsyntetase (GS) og glutamatsyntase (GOGAT). Det innebærer dannelse av glutamin fra ammonium og glutamat, og syntese av glutamin og ketoglutarat fra to glutamatmolekyler.
Den ene blir innlemmet i ammoniumet og det gjenværende molekylet føres til xylemet som skal brukes av cellene. I tillegg har kloroplaster og amyloplaster evnen til å tilveiebringe underlag til den glykolytiske banen.
referanser
- Cooper GM (2000). Cellen: En molekylær tilnærming. 2. utgave. Sinauer Associates. Klorplaster og andre plastmaterialer. Tilgjengelig på: ncbi.nlm.nih.gov
- Grajales, O. (2005). Merknader om plantebiokjemi. Baser for dens fysiologiske anvendelse. UNAM.
- Pyke, K. (2009). Plastid biologi. Cambridge University Press.
- Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (1992). Plantebiologi (bind 2). Jeg snudde meg.
- Rose, RJ (2016). Molekylær cellebiologi for vekst og differensiering av planteceller. CRC Press.
- Taiz, L., & Zeiger, E. (2007). Plantefysiologi. Jaume I. universitet