AMYLOPLASTER: EGENSKAPER, FUNKTIONER, STRUKTUR - BIOLOGI - 2025

De amyloplaster är en typ av specialiserad plastid stärkelse lagring och finns i höga proportioner i nonphotosynthetic lagrings vävnader såsom endosperm i frön och knölar.

Eftersom den fullständiga syntesen av stärkelse är begränsad till plastider måste en fysisk struktur existera för att tjäna som ett reservställe för denna polymer. Faktum är att all stärkelse som finns i växtceller finns i organeller täckta av ett dubbelmembran.

Källa: pixabay.com

I allmänhet är plastider halvautonoma organeller som finns i olika organismer, från växter och alger till marina blötdjur och vissa parasitprotister.

Plastider deltar i fotosyntes, i syntesen av lipider och aminosyror, de fungerar som en lipidreservplats, de ansvarar för färgning av frukt och blommor och är relaterade till miljöuppfattningen.

På samma sätt deltar amyloplaster i uppfattningen av tyngdkraften och lagrar viktiga enzymer i vissa metaboliska vägar.

Egenskaper och struktur

Amyloplaster är cellulära orgeneller som finns i växter, de är en reservkälla för stärkelse och har inte pigment - till exempel klorofyll - så de är färglösa.

Liksom andra plastider har amyloplaster sitt eget genom, som kodar för vissa proteiner i deras struktur. Denna funktion är en återspegling av dess endosymbiotiska ursprung.

En av de mest framstående egenskaperna hos plastider är deras omvandlingskapacitet. Specifikt kan amyloplaster bli kloroplaster, så när rötterna utsätts för ljus får de en grönaktig nyans, tack vare syntesen av klorofyll.

Klorplaster kan bete sig på liknande sätt och tillfälligt förvara stärkelsekorn. Men i amyloplaster är reserven långsiktig.

Deras struktur är mycket enkel, de består av ett dubbel yttre membran som skiljer dem från resten av de cytoplasmiska komponenterna. Mogna amyloplaster utvecklar ett inre membransystem där stärkelse finns.

Av Aibdescalzo, via Wikimedia Commons

Träning

De flesta amyloplaster bildas direkt från protoplastider när reservvävnader utvecklas och delas med binär klyvning.

I de tidiga stadierna av endospermutveckling finns proplastidia närvarande i en coenocytisk endosperm. Sedan börjar cellulariseringsprocesserna, där proplastidierna börjar ackumulera stärkelsegranulerna och därmed bilda amyloplasterna.

Ur fysiologisk synvinkel sker processen för differentiering av proplastidia för att ge upphov till amyloplaster när växthormonet auxin ersätts av cytokinin, vilket minskar hastigheten vid vilken celldelningen sker, vilket inducerar ackumulering av stärkelse.

Funktioner

Stärkelse lagring

Stärkelse är en komplex polymer med ett halvkristallint och olösligt utseende, en produkt av föreningen av D-glukopyranos med hjälp av glukosidiska bindningar. Två stärkelsemolekyler kan särskiljas: amylopektin och amylos. Den första är starkt grenad, medan den andra är linjär.

Polymeren avsätts i form av ovala korn i sfärokristaller och beroende på regionen där kornen avsätts kan de klassificeras i koncentriska eller excentriska korn.

Stärkelsegranulat kan variera i storlek, vissa närmar sig 45 um, och andra är mindre, cirka 10 um.

Syntes av stärkelse

Plastider ansvarar för syntesen av två typer av stärkelse: övergående, som produceras under dagsljus och lagras tillfälligt i kloroplaster fram till natten, och reservstärkelse, som syntetiseras och lagras i amyloplaster. av stjälkar, frön, frukt och andra strukturer.

Det finns skillnader mellan stärkelsegranuler som finns i amyloplaster med avseende på de korn som finns övergående i kloroplaster. I det senare är amylosinnehållet lägre och stärkelsen är anordnad i plattliknande strukturer.

Uppfattning av tyngdkraften

Stärkelsekorn är mycket tätare än vatten och den här egenskapen är relaterad till uppfattningen av gravitationskraften. Under växtutvecklingen utnyttjades denna förmåga hos amyloplaster att röra sig under påverkan av tyngdkraften för uppfattningen av denna kraft.

Sammanfattningsvis reagerar amyloplaster på stimuleringen av tyngdkraften genom sedimentationsprocesser i den riktning som denna kraft verkar nedåt. När plastider kommer i kontakt med växtens cytoskelett, sänder det ut en serie signaler för att tillväxt ska ske i rätt riktning.

Förutom cytoskeletten finns det andra strukturer i celler, såsom vakuoler, endoplasmatisk retikulum och plasmamembranet, som deltar i upptaget av sedimenterande amyloplaster.

I rotceller fångas gravitationen av columellaceller, som innehåller en specialiserad typ av amyloplaster som kallas statolit.

Statoliterna faller under tyngdkraften till botten av columellacellerna och initierar en signaltransduktionsväg där tillväxthormonet, auxin, återfördelar sig själv och orsakar differentiell tillväxt nedåt.

Metaboliska vägar

Tidigare trodde man att amyloplasters funktion uteslutande var begränsad till ansamling av stärkelse.

Nylig analys av protein och biokemisk sammansättning i det inre av denna organell har emellertid avslöjat ett molekylärt maskineri som är ganska lika det för kloroplasten, som är tillräckligt komplex för att genomföra de typiska fotosyntetiska processerna för växter.

Amyloplasterna av vissa arter (till exempel lucerna, till exempel) innehåller de enzymer som är nödvändiga för att GS-GOGAT-cykeln ska kunna inträffa, en metabolisk väg som är nära besläktad med assimilering av kväve.

Cykelnamnet kommer från initialerna för enzymerna som deltar i den, glutaminsyntetas (GS) och glutamatsyntas (GOGAT). Det innefattar bildning av glutamin från ammonium och glutamat och syntes av glutamin och ketoglutarat från två glutamatmolekyler.

En är införlivad i ammonium och den återstående molekylen tas till xylem för att användas av cellerna. Dessutom har kloroplaster och amyloplaster förmågan att tillhandahålla underlag till den glykolytiska vägen.

referenser

1. Cooper GM (2000). The Cell: A Molecular Approach. 2: a upplagan. Sinauer Associates. Klorplaster och andra plastmaterial. Finns på: ncbi.nlm.nih.gov
2. Grajales, O. (2005). Anmärkningar om växtbiokemi. Baser för dess fysiologiska tillämpning. UNAM.
3. Pyke, K. (2009). Plastid biologi. Cambridge University Press.
4. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (1992). Växtbiologi (vol. 2). Jag vänt.
5. Rose, RJ (2016). Molekylär cellbiologi för tillväxt och differentiering av växtceller. CRC Press.
6. Taiz, L., & Zeiger, E. (2007). Växtfysiologi. Jaume I. universitet