Amiloplastové charakteristiky, funkcie, štruktúra



amyloplastů Ide o typ plastidov, ktoré sa špecializujú na skladovanie škrobu a nachádzajú sa vo vysokom pomere v ne-fotosyntetických rezervných tkanivách, ako je endosperm v semenách a hľúzach..

Pretože úplná syntéza škrobu je obmedzená na plastidy, musí existovať fyzikálna štruktúra, ktorá slúži ako rezervné miesto pre tento polymér. V skutočnosti sa všetok škrob obsiahnutý v rastlinných bunkách nachádza v organelách potiahnutých dvojitou membránou.

Všeobecne sú plastidy poloautonómne organely nachádzajúce sa v rôznych organizmoch, od rastlín a rias až po morské mäkkýše a niektorých parazitických protistov..

Plastidy sa zúčastňujú fotosyntézy, syntézy lipidov a aminokyselín, fungujú ako rezervné miesto pre lipidy, sú zodpovedné za farbenie ovocia a kvetov a súvisia s vnímaním životného prostredia..

Podobne sa amyloplasty podieľajú na vnímaní gravitácie a ukladajú kľúčové enzýmy niektorých metabolických ciest.

index

  • 1 Charakteristiky a štruktúra
  • 2 Tréning
  • 3 Funkcie
    • 3.1 Skladovanie škrobu
    • 3.2 Syntéza škrobu
    • 3.3 Vnímanie závažnosti
    • 3.4 Metabolické dráhy
  • 4 Odkazy

Charakteristiky a štruktúra

Amiloplasty sú bunkové orgény prítomné v zelenine, sú zdrojom rezerv škrobu a nevlastnia pigmenty - ako je chlorofyl - dôvod, prečo sú bezfarebné.

Tak ako iné plastidy, aj amyloplasty majú svoj vlastný genóm, ktorý kóduje niektoré proteíny v ich štruktúre. Táto charakteristika je odrazom endosymbiotického pôvodu.

Jednou z najvýraznejších vlastností plastidov je ich interkonverzná kapacita. Konkrétne, amyloplasty sa môžu stať chloroplastmi, takže keď sú korene vystavené svetlu, získavajú nazelenalý odtieň vďaka syntéze chlorofylu..

Chloroplasty sa môžu správať podobne, pretože dočasne uskladňujú škrobové zrná. V amyloplastoch je však rezerva dlhodobá.

Jeho štruktúra je veľmi jednoduchá, pozostáva z dvojitej vonkajšej membrány, ktorá ich oddeľuje od zvyšku cytoplazmatických zložiek. Zrelé amyloplasty vytvárajú vnútorný membránový systém, v ktorom sa nachádza škrob.

výcvik

Väčšina amyloplastov sa tvorí priamo z protoplastídií, keď sa vyvíjajú rezervné tkanivá a delia sa binárnym štiepením.

V počiatočných štádiách vývoja endospermu sú proplastidia prítomné v cenocitickom endosperme. Potom začnú procesy celulózy, kde proplastídia začínajú hromadiť škrobové granuly, čím vytvárajú amyloplasty..

Z fyziologického hľadiska nastáva proces diferenciácie proplastidov, ktorý vedie k vzniku amyloplastov, keď je rastlinný hormón auxín nahradený cytokinínom, čo znižuje rýchlosť, s akou dochádza k bunkovému deleniu, indukujúc akumuláciu škrobu.

funkcie

Skladovanie škrobu

Škrob je komplexný polymér semikryštalického a nerozpustného vzhľadu, produkt spojenia D-glukopyranózy pomocou glykozidických väzieb. Môžu byť diferencované dve molekuly škrobu: amylopektín a amylóza. Prvý je vysoko rozvetvený, zatiaľ čo druhý je lineárny.

Polymér sa ukladá vo forme oválnych zŕn vo sférokryštáloch a v závislosti od oblasti, v ktorej sa zrná ukladajú, sa môžu klasifikovať ako koncentrické alebo excentrické zrná..

Škrobové granule sa môžu líšiť veľkosťou, niektoré sú blízke 45 um a iné sú menšie, okolo 10 um.

Syntéza škrobu

Plastidy sú zodpovedné za syntézu dvoch typov škrobu: prechodného javu, ktorý sa vytvára počas hodín denného svetla a dočasne sa skladuje v chloroplastoch až do noci a rezervný škrob, ktorý sa syntetizuje a skladuje v amyloplastoch. stoniek, semien, ovocia a iných štruktúr.

Existujú rozdiely medzi škrobovými granulami prítomnými v amyloplastoch vzhľadom na zrná, ktoré sa prechodne nachádzajú v chloroplastoch. V druhom je obsah amylózy nižší a škrob je usporiadaný v doskovitých štruktúrach.

Vnímanie závažnosti

Škrob škrobu je oveľa hustejší ako voda a táto vlastnosť súvisí s vnímaním gravitačnej sily. V priebehu vývoja rastlín sa táto schopnosť amyloplastov pohybovať pod vplyvom gravitácie využila na vnímanie uvedenej sily..

Stručne povedané, amyloplasty reagujú na stimuláciu gravitácie sedimentačnými procesmi v smere, v ktorom táto sila pôsobí nadol. Keď sa plastidy dostanú do kontaktu s cytoskeletom rastliny, vyšle sériu signálov tak, aby rast nastal správnym smerom..

Okrem cytoskeletu existujú aj iné štruktúry v bunkách, ako sú vakuoly, endoplazmatické retikulum a plazmatická membrána, ktoré sa podieľajú na absorpcii sedimentujúcich amyloplastov..

V bunkách koreňov je pocit gravitácie zachytený bunkami, ktoré obsahujú špecializovaný typ amyloplastov nazývaných statolity..

Statolity klesajú gravitáciou na dno stĺpcových buniek a iniciujú signálnu transdukčnú dráhu, kde rastový hormón, auxín, je redistribuovaný a spôsobuje diferenciálny rast..

Metabolické dráhy

Predtým sa predpokladalo, že funkcia amyloplastov je obmedzená výlučne na akumuláciu škrobu.

Nedávna analýza proteínového a biochemického zloženia vnútra tejto organely však odhalila molekulárne mechanizmy, ktoré sú veľmi podobné mechanizmom chloroplastu, ktorý je dostatočne komplexný na vykonávanie fotosyntetických procesov typických pre rastliny..

Amyloplasty niektorých druhov (napríklad alfalfa) obsahujú enzýmy potrebné na to, aby nastal cyklus GS-GOGAT, metabolickú dráhu, ktorá úzko súvisí s asimiláciou dusíka..

Názov cyklu pochádza z iniciálok enzýmov, ktoré sa na ňom podieľajú, glutamínsyntetázy (GS) a glutamátsyntázy (GOGAT). Zahŕňa tvorbu glutamínu z amónia a glutamátu a syntézu glutamínu a ketoglutarátu z dvoch molekúl glutamátu..

Jeden je začlenený do amónia a zvyšná molekula je odobratá do xylému, ktorý majú byť použité bunkami. Okrem toho, chloroplasty a amyloplasty majú schopnosť poskytovať substráty glykolytickej dráhe.

referencie

  1. Cooper G. M. (2000). Bunka: Molekulárny prístup. 2. vydanie. Sinauer Associates. Chloroplasty a iné plasty. K dispozícii na adrese: ncbi.nlm.nih.gov
  2. Grajales, O. (2005). Poznámky rastlinnej biochémie. Základy pre vašu fyziologickú aplikáciu. UNAM.
  3. Pyke, K. (2009). Biológia plastidu. Cambridge University Press.
  4. Raven, P. H., Evert, R. F., & Eichhorn, S.E. (1992). Biológia rastlín (Vol. 2). Obrátil som sa.
  5. Rose, R. J. (2016). Molekulárna bunková biológia rastu a diferenciácie rastlinných buniek. CRC Stlačte.
  6. Taiz, L., & Zeiger, E. (2007). Fyziológia rastlín. Universitat Jaume I.