AMILOPLASTELE: CARACTERISTICI, FUNCȚII, STRUCTURĂ - BIOLOGIE - 2025

Cele amiloplaști sunt un tip de stocare specializate amidon plastid și se găsesc în proporții mari în nonphotosynthetic de stocare țesuturi , cum ar fi endosperm în semințe și tuberculi.

Deoarece sinteza completă a amidonului este limitată la plastide, trebuie să existe o structură fizică care să servească drept sit de rezervă pentru acest polimer. De fapt, tot amidonul conținut în celulele plantelor se găsește în organele acoperite de o dublă membrană.

Sursa: pixabay.com

În general, plastidele sunt organele semiautonomice care se găsesc în diferite organisme, de la plante și alge până la moluște marine și unii protista paraziți.

Plastidele participă la fotosinteză, la sinteza lipidelor și aminoacizilor, funcționează ca un loc de rezervă a lipidelor, sunt responsabile de colorarea fructelor și florilor și sunt legate de percepția mediului.

De asemenea, amiloplastele participă la percepția gravitației și stochează enzimele cheie ale unor căi metabolice.

Caracteristici și structură

Amiloplastele sunt orgenele celulare prezente la plante, sunt o sursă de rezervă a amidonului și nu au pigmenți - cum ar fi clorofila - deci sunt incolore.

Ca și alte plastide, amiloplastele au propriul genom, care codifică unele proteine ​​din structura lor. Această caracteristică este o reflectare a originii sale endosimbiotice.

Una dintre cele mai remarcabile caracteristici ale plastidelor este capacitatea de interconversie a acestora. În mod specific, amiloplastele pot deveni cloroplaste, astfel că atunci când rădăcinile sunt expuse la lumină dobândesc o nuanță verzuie, datorită sintezei clorofilei.

Cloroplastele se pot comporta într-un mod similar, depozitând temporar boabe de amidon. Cu toate acestea, în amiloplaste rezerva este pe termen lung.

Structura lor este foarte simplă, ele constau dintr-o dublă membrană exterioară care le separă de restul componentelor citoplasmatice. Amiloplastele mature dezvoltă un sistem membranos intern în care se găsește amidon.

De Aibdescalzo, prin Wikimedia Commons

Instruire

Majoritatea amiloplastelor se formează direct din protoplastide atunci când țesuturile de rezervă se dezvoltă și se împart prin fisiune binară.

În stadiile incipiente ale dezvoltării endospermelor, proplastidia este prezentă într-un endosperm coenocitic. Apoi, încep procesele de celularizare, unde proplastidia începe să acumuleze granule de amidon, formând astfel amiloplastele.

Din punct de vedere fiziologic, procesul de diferențiere a proplastidiei pentru a da naștere amiloplastelor are loc atunci când hormonul vegetal auxin este înlocuit de citokinină, ceea ce reduce ritmul în care are loc divizarea celulelor, inducând acumularea de amidon.

Caracteristici

Depozitare amidon

Amidonul este un polimer complex cu aspect semicristalin și insolubil, un produs al unirii D-glucopiranozei cu ajutorul legăturilor glucozidice. Se pot distinge două molecule de amidon: amilopectină și amiloză. Primul este foarte ramificat, în timp ce al doilea este liniar.

Polimerul este depus sub formă de boabe ovale în sferrocristale și în funcție de regiunea în care sunt depuse boabele, acestea pot fi clasificate în boabe concentrice sau excentrice.

Granulele de amidon pot varia ca dimensiuni, unele apropiindu-se de 45 um, iar altele mai mici, în jur de 10 um.

Sinteza amidonului

Plastidele sunt responsabile pentru sinteza a două tipuri de amidon: tranzitorul, care este produs în timpul zilei de zi și este păstrat temporar în cloroplaste până noaptea, și rezervă amidon, care este sintetizat și depozitat în amiloplaste. de tulpini, semințe, fructe și alte structuri.

Există diferențe între granulele de amidon prezente în amiloplaste în ceea ce privește boabele care se găsesc tranzitoriu în cloroplaste. În acesta din urmă, conținutul de amiloză este mai mic și amidonul este dispus în structuri asemănătoare plăcii.

Percepția gravitației

Boabele de amidon sunt mult mai dense decât apa și această proprietate este legată de percepția forței gravitaționale. În cursul evoluției plantelor, această capacitate a amiloplastelor de a se deplasa sub influența gravitației a fost exploatată pentru percepția acestei forțe.

În rezumat, amiloplastele reacționează la stimularea gravitației prin procese de sedimentare în direcția în care acționează această forță în jos. Când plastidele intră în contact cu citoscheletul plantelor, acesta transmite o serie de semnale pentru ca creșterea să apară în direcția corectă.

Pe lângă citoschelet, există și alte structuri în celule, cum ar fi vacuolele, reticulul endoplasmatic și membrana plasmatică, care participă la absorbția amiloplastelor sedimentante.

În celulele radiculare, senzația de gravitate este capturată de celulele columelelor, care conțin un tip specializat de amiloplaste numite statolit.

Statolitii cad sub forța gravitației până la fundul celulelor columelelor și inițiază o cale de transducție a semnalului în care hormonul de creștere, auxina, se redistribuie și determină o creștere diferențială în jos.

Căi metabolice

Anterior se credea că funcția amiloplastelor era limitată exclusiv la acumularea amidonului.

Cu toate acestea, analiza recentă a proteinei și compoziției biochimice din interiorul acestui organel a relevat o mașină moleculară destul de similară cu cea a cloroplastului, care este suficient de complexă pentru a realiza procesele fotosintetice tipice ale plantelor.

Amiloplastele unor specii (cum ar fi lucerna, de exemplu) conțin enzimele necesare pentru a se produce ciclul GS-GOGAT, o cale metabolică care este strâns legată de asimilarea azotului.

Numele ciclului provine de la inițialele enzimelor care participă la acesta, glutamina sintaza (GS) și glutamat sintaza (GOGAT). Ea implică formarea glutaminei din amoniu și glutamat și sinteza glutaminei și ketoglutaratului din două molecule de glutamat.

Unul este încorporat în amoniu și molecula rămasă este dusă în xilem pentru a fi utilizată de celule. În plus, cloroplastele și amiloplastele au capacitatea de a furniza substraturi pe calea glicolitică.

Referințe

1. Cooper GM (2000). Celula: o abordare moleculară. Ediția a II-a. Asociații Sinauer. Cloroplaste și alte plastice. Disponibil la adresa: ncbi.nlm.nih.gov
2. Grajales, O. (2005). Note despre biochimia plantelor. Bazele pentru aplicarea sa fiziologică. UNAM.
3. Pyke, K. (2009). Biologie plastică. Presa universitară din Cambridge.
4. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (1992). Biologia plantelor (vol. 2). Am inversat.
5. Rose, RJ (2016). Biologia celulelor moleculare a creșterii și diferențierii celulelor vegetale. CRC Press.
6. Taiz, L., & Zeiger, E. (2007). Fiziologia plantelor. Universitatea Jaume I.