AMYLOPLASTS: RAKSTURLIELUMI, FUNKCIJAS, STRUKTŪRA - BIOLOĢIJA - 2025

Par amyloplasts ir specializēto plastid cietes uzglabāšanas veids un ir atrodami augstas proporcijas nonphotosynthetic uzglabāšanas audos, piemēram, endosperma sēklas un bumbuļus.

Tā kā cietes pilnīga sintēze aprobežojas ar plastidiem, ir jābūt fiziskai struktūrai, kas kalpotu par šī polimēra rezerves vietu. Faktiski visa ciete, kas atrodas augu šūnās, ir atrodama organellās, kuras pārklāj dubultā membrāna.

Avots: pixabay.com

Parasti plastidi ir pusautonomie organelli, kas atrodami dažādos organismos, sākot no augiem un aļģēm līdz jūras mīkstmiešiem un dažiem parazītu protistiem.

Plastidas piedalās fotosintēzē, lipīdu un aminoskābju sintēzē, tās darbojas kā lipīdu rezerves vieta, tās ir atbildīgas par augļu un ziedu krāsošanu un ir saistītas ar apkārtējās vides uztveri.

Tāpat amiloplasti piedalās smaguma uztverē un glabā dažu metabolisma ceļu galvenos enzīmus.

Raksturojums un uzbūve

Amyloplasts ir šūnveida orgenelas, kas atrodas augos, tie ir cietes rezerves avots un tiem nav pigmentu - piemēram, hlorofila -, tāpēc tie ir bezkrāsaini.

Tāpat kā citiem plastidiem, amiloplastiem ir savs genoms, kas kodē dažus proteīnus to struktūrā. Šī īpašība atspoguļo tās endosimbiotisko izcelsmi.

Viena no izcilākajām plastidu īpašībām ir to savstarpēja pārvēršanās spēja. Konkrēti, amiloplasti var kļūt par hloroplastiem, tāpēc, saknes pakļaujot gaismai, pateicoties hlorofila sintēzei, iegūst zaļganu nokrāsu.

Hloroplasti var izturēties līdzīgi, uz laiku uzglabājot cietes graudus. Tomēr amiloplastos rezerve ir ilgtermiņa.

Viņu struktūra ir ļoti vienkārša, tie sastāv no dubultā ārējās membrānas, kas tos atdala no pārējiem citoplazmas komponentiem. Nobriedušie amiloplasti izstrādā iekšēju membrānu sistēmu, kurā tiek atrasta ciete.

Autors: Aibdescalzo, izmantojot Wikimedia Commons

Apmācība

Lielākā daļa amiloplastu veidojas tieši no protoplastides, kad veidojas rezerves audi, un tos sadala ar bināru dalīšanos.

Endospermas attīstības sākumposmā koenocītiskajā endospermā ir proplastidija. Pēc tam sākas celulizācijas procesi, kuros proplastidijas sāk uzkrāt cietes granulas, tādējādi veidojot amiloplastus.

No fizioloģiskā viedokļa proplastidiju diferenciācijas process, veidojot amiloplastus, notiek, kad augu hormonu auksīnu aizstāj ar citokinīnu, kas samazina šūnu dalīšanās ātrumu, izraisot uzkrāšanos cietes.

Iespējas

Cietes uzglabāšana

Ciete ir sarežģīts polimērs ar daļēji kristālisku un nešķīstošu izskatu, D-glikopiranozes savienības produkts, izmantojot glikozīdiskās saites. Var izdalīt divas cietes molekulas: amilopektīnu un amilozi. Pirmais ir ļoti sazarots, bet otrais ir lineārs.

Polimērs sfērkristallos ir novietots ovālu graudu veidā, un atkarībā no graudu nogulsnēšanas reģiona tos var klasificēt koncentriskos vai ekscentriskos graudos.

Cietes granulu lielums var atšķirties, dažas tuvojas 45 um, bet citas ir mazākas, ap 10 um.

Cietes sintēze

Plastidas ir atbildīgas par divu veidu cietes sintēzi: īslaicīgo, kas tiek ražots dienasgaismas stundās un uz laiku tiek turēts hloroplastos līdz naktij, un rezerves cieti, kas tiek sintezēta un glabāta amiloplastos. kātiem, sēklām, augļiem un citām struktūrām.

Starp cietes granulām, kas atrodas amiloplastos, ir atšķirības attiecībā uz graudiem, kas īslaicīgi atrodami hloroplastos. Pēdējā amilozes saturs ir mazāks, un ciete ir sakārtota plāksnēm līdzīgās struktūrās.

Smaguma uztvere

Cietes graudi ir daudz blīvāki nekā ūdens, un šī īpašība ir saistīta ar gravitācijas spēka uztveri. Augu evolūcijas gaitā šī amiloplastu spēja pārvietoties gravitācijas ietekmē tika izmantota šī spēka uztveršanai.

Rezumējot, amiloplasti uz gravitācijas stimulēšanu reaģē ar sedimentācijas procesiem virzienā, kurā šis spēks darbojas, uz leju. Kad plastidi nonāk saskarē ar augu citoskeletu, tas izsūta signālu virkni, lai augšana notiktu pareizajā virzienā.

Papildus citoskeletonam, šūnās ir arī citas struktūras, piemēram, vakuoli, endoplazmatiskais retikulums un plazmas membrāna, kas piedalās nogulšņu amiloplastu uzņemšanā.

Sakņu šūnās smaguma sajūtu uztver columella šūnas, kurās ir specializēts amyloplasts tips, ko sauc par statolītiem.

Statolīti atrodas gravitācijas spēka ietekmē līdz kolumella šūnu apakšdaļai un ierosina signāla pārvades ceļu, kurā augšanas hormons auksīns pārdalās pats un izraisa atšķirīgu augšanu lejup.

Metabolisma ceļi

Iepriekš tika uzskatīts, ka amiloplastu darbība aprobežojas tikai ar cietes uzkrāšanos.

Nesen veiktā olbaltumvielu un šī organelle interjera bioķīmiskā sastāva analīze atklāja molekulāro mehānismu, kas ir diezgan līdzīgs hloroplasta modelim, kurš ir pietiekami sarežģīts, lai veiktu tipiskos augu fotosintētiskos procesus.

Dažu sugu amiloplasti (piemēram, lucerna) satur fermentus, kas nepieciešami GS-GOGAT cikla norisei - metabolisma ceļam, kas ir cieši saistīts ar slāpekļa asimilāciju.

Cikla nosaukums cēlies no tajā iesaistīto enzīmu iniciāļiem, glutamīna sintetāzes (GS) un glutamāta sintāzes (GOGAT). Tas ietver glutamīna veidošanos no amonija un glutamāta, kā arī glutamīna un ketoglutarāta sintēzi no divām glutamāta molekulām.

Viens no tiem tiek iestrādāts amonijā, un atlikušo molekulu aizved uz ksilēmu, lai tās izmantotu šūnas. Turklāt hloroplastiem un amiloplastiem ir spēja nodrošināt substrātus glikolītiskajam ceļam.

Atsauces

1. Kūpers GM (2000). Šūna: molekulārā pieeja. 2. izdevums. Sinauer Associates. Hloroplasti un citi plastikāti. Pieejams vietnē: ncbi.nlm.nih.gov
2. Grajales, O. (2005). Piezīmes par augu bioķīmiju. Tās fizioloģiskās pielietošanas pamati. UNAM.
3. Pyke, K. (2009). Plastid bioloģija. Cambridge University Press.
4. Raven, PH, Evert, RF un Eichhorn, SE (1992). Augu bioloģija (2. sēj.). Es apgriezos.
5. Roze, RJ (2016). Augu šūnu augšanas un diferenciācijas molekulāro šūnu bioloģija. CRC Press.
6. Taizs, L., un Zeigers, E. (2007). Augu fizioloģija. Jaume I. universitāte