Značilnosti, funkcije, struktura amiloplastov



The amiloplasti So vrsta plastidov, ki so specializirani za shranjevanje škroba in se nahajajo v visokih deležih v ne-fotosintetičnih rezervnih tkivih, kot je endosperm v semenih in gomoljih..

Ker je popolna sinteza škroba omejena na plastide, mora obstajati fizikalna struktura, ki služi kot rezervno mesto za ta polimer. Pravzaprav se ves škrob, ki ga vsebujejo rastlinske celice, nahaja v organelih, prevlečenih z dvojno membrano.

V splošnem so plastidi polavtomatske organele, ki jih najdemo v različnih organizmih, od rastlin in alg do morskih mehkužcev in nekaterih parazitskih protistov..

Plastidi sodelujejo pri fotosintezi, pri sintezi lipidov in aminokislin, delujejo kot rezervna lipidna mesta, so odgovorni za barvanje sadja in cvetja ter so povezani z dojemanjem okolja..

Podobno amiloplasti sodelujejo pri zaznavanju gravitacije in shranjujejo ključne encime nekaterih presnovnih poti..

Indeks

  • 1 Značilnosti in struktura
  • 2 Usposabljanje
  • 3 Funkcije
    • 3.1 Skladiščenje škroba
    • 3.2 Sinteza škroba
    • 3.3 Zaznavanje resnosti
    • 3.4 Presnovne poti
  • 4 Reference

Značilnosti in struktura

Amiloplasti so celične orgenele, prisotne v zelenjavi, so vir rezerve škroba in nimajo pigmentov - kot je klorofil - razlog, zakaj so brezbarvni.

Tako kot drugi plastidi imajo amiloplasti svoj lastni genom, ki kodira nekatere beljakovine v njihovi strukturi. Ta značilnost je odraz njenega endosimbiotičnega izvora.

Ena od najvidnejših lastnosti plastidov je njihova zmožnost medsebojne pretvorbe. Natančneje, amiloplasti lahko postanejo kloroplasti, tako da, ko so korenine izpostavljene svetlobi, zaradi sinteze klorofila dobijo zelenkast odtenek..

Kloroplasti se lahko obnašajo podobno, saj začasno shranjujejo škrobna zrna. Vendar je pri amiloplastih rezerva dolgoročna.

Njegova struktura je zelo enostavna, sestavljena iz dvojne zunanje membrane, ki jih ločuje od preostalih citoplazmatskih komponent. Zreli amiloplasti razvijejo notranji membranski sistem, v katerem najdemo škrob.

Usposabljanje

Večina amiloplastov nastane neposredno iz protoplastidije, ko se razvijajo rezervna tkiva in se delijo z binarno fisijo.

V zgodnjih fazah razvoja endosperma so proplastidije prisotne v cenocitnem endospermu. Nato se začnejo procesi celularizacije, kjer se proplastidije začnejo kopičiti škrobne granule, tvorijo amiloplasti.

S fiziološkega stališča se proces diferenciacije proplastidov, ki povzroči nastanek amiloplastov, pojavi, ko je rastlinski hormon avksin nadomeščen s citokininom, kar zmanjšuje hitrost, pri kateri se zgodi delitev celic, kar povzroča kopičenje. škroba.

Funkcije

Skladiščenje škroba

Škrob je kompleksen polimer polikristalnega in netopnega videza, produkt združitve D-glukopiranoze s pomočjo glikozidnih vezi. Dve molekuli škroba se lahko razlikujeta: amilopektin in amiloza. Prva je zelo razvejana, druga pa je linearna.

Polimer se odlaga v obliki ovalnih zrn v sferokristalih in se lahko glede na regijo, kjer so zrna odložena, razvrstijo kot koncentrična ali ekscentrična zrna..

Škrobne granule se lahko razlikujejo po velikosti, nekatere so blizu 45 um, druge pa so manjše, okrog 10 um.

Sinteza škroba

Plastidi so odgovorni za sintezo dveh vrst škroba: prehodnega, ki se proizvaja v dnevnih urah in začasno shranjenih v kloroplastih do noči, in rezervnega škroba, ki se sintetizira in shrani v amiloplastih. stebla, semena, sadje in druge strukture.

Obstajajo razlike med granulami škroba, ki so prisotne v amiloplastih, glede na zrna, ki so prehodno najdena v kloroplastih. V slednjem je vsebnost amiloze nižja in škrob je urejen v ploščastih strukturah.

Zaznavanje resnosti

Zrna škroba so veliko gostejša od vode in ta lastnost je povezana z zaznavanjem gravitacijske sile. Med evolucijo rastlin je bila izkoriščena sposobnost gibanja amiloplastov pod vplivom gravitacije za zaznavanje omenjene sile..

Skratka, amiloplasti reagirajo na stimulacijo gravitacije s sedimentacijskimi procesi v smeri, v kateri ta sila deluje, navzdol. Ko plastidi pridejo v stik z rastlinskim citoskeletom, pošlje niz signalov, tako da se rast pojavi v pravi smeri..

Poleg citoskeleta obstajajo tudi druge strukture v celicah, kot so vakuole, endoplazmatski retikulum in plazemska membrana, ki sodelujejo pri prevzemu sedimentacijskih amiloplastov..

V celicah korenin so zaznavanje gravitacije zajete s celicami kolumele, ki vsebujejo specialno vrsto amiloplastov, imenovanih statoliti..

Statoliti padajo z gravitacijo na dno celumelnih celic in sprožijo pot signalne transdukcije, kjer se rastni hormon, auksin, prerazporedi in povzroči diferencialno rast.

Presnovne poti

Pred tem je veljalo, da je funkcija amiloplasta omejena izključno na kopičenje škroba.

Vendar pa so nedavne analize beljakovin in biokemične sestave notranjosti tega organela razkrile molekularni stroj, ki je zelo podoben kloroplastu, ki je dovolj kompleksen za izvajanje fotosinteznih procesov, značilnih za rastline..

Amiloplasti nekaterih vrst (npr. Lucerna) vsebujejo encime, ki so potrebni za pojav cikla GS-GOGAT, metabolne poti, ki je tesno povezana z asimilacijo dušika..

Ime cikla izhaja iz začetnic vključenih encimov, glutamin sintetaze (GS) in glutamat sintaze (GOGAT). Vključuje tvorbo glutamina iz amonija in glutamata ter sintezo glutamina in ketoglutarata iz dveh molekul glutamata..

Ena je vključena v amonij in preostala molekula se prenese v ksilem, ki ga uporabljajo celice. Poleg tega imajo kloroplasti in amiloplasti sposobnost, da zagotovijo substrate za glikolitično pot.

Reference

  1. Cooper G. M. (2000). Celica: molekularni pristop. 2. izdaja. Sinauer Associates. Kloroplasti in drugi plastidi. Na voljo na: ncbi.nlm.nih.gov
  2. Grajales, O. (2005). Opombe rastlinske biokemije. Osnove za vašo fiziološko uporabo. UNAM.
  3. Pyke, K. (2009). Biologija plastida. Cambridge University Press.
  4. Raven, P. H., Evert, R. F., in Eichhorn, S. E. (1992). Biologija rastlin (Vol. 2). Obrnil sem se.
  5. Rose, R. J. (2016). Molekularna celična biologija rasti in diferenciacije rastlinskih celic. CRC Press.
  6. Taiz, L., in Zeiger, E. (2007). Rastlinska fiziologija. Universitat Jaume I.