Amiloplasts: egenskaper, funktioner, struktur
Amyloplaster är en typ av plastider specialiserade på lagring av stärkelse och finns i stora proportioner i icke-fotosyntetiska reservvävnader, såsom endospermen i frön och knölar.
Eftersom den fullständiga syntesen av stärkelsen är begränsad till plastiderna, måste det finnas en fysisk struktur som tjänar som en reservplats för denna polymer. Faktum är att all stärkelse som finns i växtceller finns i organeller belagda med en dubbelmembran.
I allmänhet är plastider semiautonoma organeller som finns i olika organismer, från växter och alger till marina blötdjur och några parasitproteser.
Plastider deltar i fotosyntesen, i syntesen av lipider och aminosyror, fungerar som en lipidreserveringsplats, ansvarar för färgning av frukter och blommor och är relaterade till uppfattningen av miljön.
På samma sätt deltar amyloplaster i uppfattningen av gravitation och lagringsnyckelnzymer av vissa metaboliska vägar.
Egenskaper och struktur
Amyloplasterna är cellulära organeller närvarande i grönsaker, är en källa till stärkelsreserver och har inte pigment - som klorofyll - så de är färglösa.
Liksom andra plastider har amyloplaster sitt eget genom, vilket kodar för vissa proteiner i deras struktur. Denna egenskap är en återspegling av dess endosymbiotiska ursprung.
En av de mest framstående egenskaperna hos plastider är deras interkonversionskapacitet. Speciellt kan amyloplasterna omvandlas till kloroplaster, så när rötterna utsätts för ljus får de en grön nyans, tack vare syntesen av klorofyll.
Kloroplaster kan uppträda på samma sätt, eftersom de tillfälligt förvarar stärkelsekorn. I amyloplasterna är reserven emellertid långsiktig.
Dess struktur är mycket enkel, bestående av ett dubbel yttre membran som skiljer dem från resten av de cytoplasmatiska komponenterna. Äldre amyloplaster utvecklar ett inre membransystem där stärkelse finns.
utbildning
De flesta amyloplaster bildas direkt från protoplastidier när reservvävnader utvecklas och delas genom binär fission.
I de tidiga stadierna av endospermutveckling finns proplastidier närvarande i en cenocitisk endosperm. Därefter börjar celluläriseringsprocesser, där proplastidier börjar ackumulera stärkelsegranulerna och bildar amyloplaster.
Ur det fysiologiska synsättet uppstår processen för differentiering av proplastider för att ge upphov till amyloplaster när växthormon-auxin ersätts av cytokininet, vilket minskar hastigheten vid vilken celldelning uppstår och inducerar ackumulering av stärkelse.
funktioner
Stärkelse lagring
Stärkelse är en komplex polymer av halvkristallint och olösligt utseende, produkt av föreningen av D-glukopyranos med hjälp av glykosidbindningar. Två molekyler stärkelse kan differentieras: amylopektin och amylos. Den första är mycket förgrenad, medan den andra är linjär.
Polymeren avsätts i form av ovala korn i sfärkristaller och beroende på det område där kornen avsätts kan de klassificeras som koncentriska eller excentriska korn.
Stärkelsegranuler kan variera i storlek, lite tillvägagångssätt 45 um, och andra är mindre, omkring 10 um.
Stärkelsyntes
Plastider är ansvariga för syntesen av två typer av stärkelse: den transienta, vilken produceras under dagsljus och förvaras tillfälligt i kloroplasterna tills natten, och den reserverade stärkelsen som syntetiseras och lagras i amyloplasterna. av stammar, frön, frukter och andra strukturer.
Det finns skillnader mellan de stärkelsegranuler som finns närvarande i amyloplasterna med avseende på de korn som transienten finns i kloroplasterna. I det senare fallet är amylosinnehållet lägre och stärkelsen beställs i plåtliknande strukturer.
Uppfattningen av svårighetsgraden
Stärkelsekorn är mycket tätare än vatten och denna egenskap är relaterad till uppfattningen av gravitationskraften. Under utvecklingen av växter utnyttjades denna förmåga hos amyloplasterna att flytta under inverkan av tyngdkraften för uppfattningen av kraften.
Sammanfattningsvis reagerar amyloplaster på stimulans av gravitation genom sedimenteringsprocesser i den riktning i vilken denna kraft verkar nedåt. När plastiderna kommer i kontakt med växtcytoskeletten skickar den en serie signaler så att tillväxten sker i rätt riktning.
Förutom cytoskeletten finns det andra strukturer i celler, såsom vakuoler, endoplasmatisk retikulum och plasmamembran, som deltar i upptaget av sedimenterande amyloplaster.
I rötternas celler fångas tyngdets känsla av kolumellacellerna, som innehåller en specialiserad typ av amyloplaster som kallas statoliter.
Statoliterna faller genom gravitation till botten av kolumellacellerna och initierar en signaltransduktionsväg där tillväxthormonet, auxin, omfördelas och orsakar en differentiell nedåtgående tillväxt.
Metaboliska vägar
Tidigare ansågs det att funktionen av amyloplaster begränsades uteslutande till ackumulering av stärkelse.
Nyligen analyser av proteinet och den biokemiska kompositionen av det inre av denna organell har emellertid visat en molekylär maskin som är ganska lik den hos kloroplasten, vilken är tillräckligt komplex för att utföra de fotosyntetiska processerna som är typiska för växter.
Amyloplasterna av vissa arter (till exempel alfalfa) innehåller de enzymer som är nödvändiga för att GS-GOGAT-cykeln ska uppstå, en metabolisk väg som är nära relaterad till kväveassimileringen.
Namnet på cykeln kommer från initialerna av de enzymer som är inblandade i det, glutaminsyntetas (GS) och glutamatsyntas (GOGAT). Inblandar bildandet av glutamin med utgångspunkt från ammonium och glutamat och syntesen av glutamin och ketoglutarat av två glutamatmolekyler.
En inkorporeras i ammoniumen och den återstående molekylen tas till xylemet som används av cellerna. Dessutom har kloroplaster och amyloplaster förmågan att tillhandahålla substrat till den glykolytiska vägen.
