AMYOPLASTAT: OMINAISUUDET, TOIMINNOT, RAKENNE - BIOLOGIA - 2026

Amyloplasts ovat eräänlainen erikoistunut plastidigenomin tärkkelyksen varastointi ja niitä esiintyy suurina osuuksina nonphotosynthetic varastointi kudoksissa kuten endospermiä siemenissä ja mukulat.

Koska tärkkelyksen täydellinen synteesi on rajattu plastideihin, fysikaalisen rakenteen on oltava olemassa toimimaankseen tämän polymeerin varapaikkana. Itse asiassa kaikki kasvisoluissa oleva tärkkelys löytyy kaksoiskalvon peittämistä organoleleista.

Lähde: pixabay.com

Yleisesti ottaen plastidit ovat puoliautonomia organelleja, joita löytyy erilaisista organismeista, kasveista ja leväistä merikotiloihin ja joihinkin loisten protisteihin.

Plastidit osallistuvat fotosynteesiin, lipidien ja aminohappojen synteesiin, ne toimivat lipidivarantopaikkana, ne vastaavat hedelmien ja kukkasien värjäyksestä ja liittyvät ympäristön havaitsemiseen.

Samoin amyloplastit osallistuvat painovoiman havaitsemiseen ja varastoivat joidenkin aineenvaihduntareittien keskeisiä entsyymejä.

Ominaisuudet ja rakenne

Amyloplastat ovat soluissa olevia orgeeneja, joita esiintyy kasveissa, ne ovat tärkkelyksen varalähde ja niissä ei ole pigmenttejä - kuten klorofylli -, joten ne ovat värittömiä.

Kuten muilla plastideilla, amyloplastoilla on oma genomi, joka koodaa joitain proteiineja rakenteessaan. Tämä ominaisuus heijastaa sen endosymbioottista alkuperää.

Yksi plastidien merkittävimmistä ominaisuuksista on niiden muuntokyky. Erityisesti amyloplasteista voi tulla kloroplasteja, joten kun juuret altistetaan valolle, ne saavat vihertävän sävyn klorofyllin synteesin ansiosta.

Klooroplastit voivat käyttäytyä samalla tavalla varastoimalla väliaikaisesti tärkkelysjyviä. Amyloplastoissa varanto on kuitenkin pitkäaikainen.

Niiden rakenne on hyvin yksinkertainen, ne koostuvat kaksinkertaisesta ulkokalvosta, joka erottaa ne muista sytoplasmisista komponenteista. Kypsät amyloplastit kehittävät sisäisen kalvojärjestelmän, josta löytyy tärkkelystä.

Kirjoittanut Aibdescalzo, Wikimedia Commonsin kautta

koulutus

Useimmat amyloplastit muodostuvat suoraan protoplastiista, kun varakudokset kehittyvät ja jakautuvat binaarifission avulla.

Endospermin kehitysvaiheen varhaisissa vaiheissa proplastidia on läsnä koenosyyttisessä endospermissä. Sitten alkaa sellulaatioprosessit, joissa proplastidit alkavat kerätä tärkkelysrakeita muodostaen siten amyloplastit.

Fysiologisesta näkökulmasta proplastidien erilaistumisprosessi amyloplastien tuottamiseksi tapahtuu, kun kasvihormoni auksiini korvataan sytokiniinillä, mikä vähentää solujen jakautumisen nopeutta indusoimalla kertymistä tärkkelystä.

ominaisuudet

Tärkkelyksen varastointi

Tärkkelys on monimutkainen polymeeri, jolla on puolikiteinen ja liukenematon ulkonäkö, tuote D-glukopyranoosin liitoksesta glukosidisidosten avulla. Kaksi tärkkelysmolekyyliä voidaan erottaa: amylopektiini ja amyloosi. Ensimmäinen on hyvin haarautunut, kun taas toinen on lineaarinen.

Polymeeri kerrostuu soikeiden jyvien muodossa pallokristalleiksi ja riippuen alueesta, jolle jyvät ovat, ne voidaan luokitella samankeskisiksi tai epäkeskeisiksi jyvinä.

Tärkkelysrakeet voivat vaihdella kooltaan, jotkut lähestyvät 45 um ja toiset pienempiä, noin 10 um.

Tärkkelyksen synteesi

Plastidit ovat vastuussa kahden tyyppisen tärkkelyksen synteesistä: ohimenevä, jota tuotetaan päivänvalossa, ja jota varastoidaan väliaikaisesti klooriplasteissa yöhön, ja varastotärkkelys, joka syntetisoidaan ja varastoidaan amyloplastoissa. varret, siemenet, hedelmät ja muut rakenteet.

Amyloplastisissa läsnä olevissa tärkkelysrakeissa on eroja niiden jyvien suhteen, joita löydetään ohimenevästi klooriplasteista. Viimeksi mainitussa amyloosipitoisuus on alhaisempi ja tärkkelys on järjestetty levymäisiin rakenteisiin.

Painovoiman havaitseminen

Tärkkelysjyvät ovat paljon tiheämpiä kuin vesi ja tämä ominaisuus liittyy gravitaatiovoiman havaitsemiseen. Kasvien evoluution aikana tätä amyloplastien kykyä liikkua painovoiman vaikutuksesta käytettiin hyväksi tämän voiman havaitsemiseen.

Yhteenvetona voidaan todeta, että amyloplastit reagoivat painovoiman stimulaatioon laskeutumisprosessien avulla suuntaan, johon tämä voima vaikuttaa, alaspäin. Kun plastidit joutuvat kosketukseen kasvin sytoskeleton kanssa, se lähettää sarjan signaaleja kasvun tapahtumiseksi oikeaan suuntaan.

Sytoskeleton lisäksi soluissa on myös muita rakenteita, kuten vakuolit, endoplasminen retikulum ja plasmamembraani, jotka osallistuvat sedimentoivien amyloplastien imeytymiseen.

Juurisoluissa painovoiman sensaatio hoidetaan columella-soluilla, jotka sisältävät erikoistyyppisiä amyloplasteja, nimeltään statoliitit.

Statoliitit kuuluvat painovoiman alaisena columella-solujen pohjaan ja aloittavat signaalinsiirtoreitin, jossa kasvuhormoni, auksiini, jakaa itsensä uudelleen ja aiheuttaa erilaisen kasvun alaspäin.

Metaboliset reitit

Aiemmin ajateltiin, että amyloplastojen toiminta rajoittui yksinomaan tärkkelyksen kertymiseen.

Tämän organellin sisäosien proteiinien ja biokemiallisen koostumuksen äskettäinen analyysi on kuitenkin paljastanut molekyylitekniikan, joka on melko samanlainen kuin kloroplasti, joka on riittävän monimutkainen kasvien tyypillisten fotosynteettisten prosessien suorittamiseksi.

Joidenkin lajien (kuten esimerkiksi sinimailasen) amyloplastit sisältävät entsyymejä, jotka ovat välttämättömiä GS-GOGAT-syklin tapahtumiseksi, metabolisen reitin, joka liittyy läheisesti typen assimilaatioon.

Syklin nimi tulee siihen osallistuvien entsyymien, glutamiini-syntetaasin (GS) ja glutamaattisyntaasin (GOGAT), alkukirjaimista. Siihen sisältyy glutamiinin muodostuminen ammoniumista ja glutamaatista sekä glutamiinin ja ketoglutaraatin synteesi kahdesta glutamaattimolekyylistä.

Yksi sisällytetään ammoniumiin ja jäljelle jäävä molekyyli viedään ksyleemiin, jota solut käyttävät. Lisäksi klooriplastilla ja amyloplastilla on kyky tarjota substraatteja glykolyyttiselle reitille.

Viitteet

1. Cooper GM (2000). Solu: molekyylinäkökulma. 2. painos. Sinauer Associates. Klooroplastit ja muut plastidit. Saatavana osoitteessa: ncbi.nlm.nih.gov
2. Grajales, O. (2005). Huomautuksia kasvien biokemiasta. Perusteet sen fysiologiselle sovellukselle. UNAM.
3. Pyke, K. (2009). Plastidiologia. Cambridge University Press.
4. Raven, PH, Evert, RF ja Eichhorn, SE (1992). Kasvibiologia (osa 2). Käänsin.
5. Rose, RJ (2016). Kasvisolujen kasvun ja erilaistumisen molekyylisolubiologia. CRC Press.
6. Taiz, L., ja Zeiger, E. (2007). Kasvien fysiologia. Jaume I. University