АМИЛОПЛАСТИ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, ФУНКЦИЈЕ, СТРУКТУРА - БИОЛОГИЈА - 2025

У амилопластс су врста специјализованог складишта пластидног скроба и налазе се у високом проценту у нонпхотосинтхетиц складиштење ткивима попут ендосперму у семену и кртоле.

Како је потпуна синтеза шкроба ограничена на пластиде, мора постојати физичка структура која ће служити као резервно место за овај полимер. У ствари, сав скроб који се налази у биљним ћелијама налази се у органелама прекривеним двоструком мембраном.

Извор: пикабаи.цом

Опћенито, пластиди су полуаутономне органеле које се налазе у различитим организмима, од биљака и алги до морских мекушаца и неких паразитских протиста.

Пластиди учествују у фотосинтези, у синтези липида и аминокиселина, функционишу као резервно место липида, одговорни су за бојање плодова и цвећа и везани су за перцепцију околине.

Исто тако, амилопласти учествују у перцепцији гравитације и складиште кључне ензиме неких метаболичких путева.

Карактеристике и структура

Амилопласти су ћелијске оргенеле присутне у биљкама, резервни су извор скроба и немају пигменте - попут хлорофила - па су безбојне.

Као и други пластиди, амилопласти имају свој геном, који кодира неке протеине у њиховој структури. Ова карактеристика је одраз његовог ендосимбиотског порекла.

Једна од најистакнутијих карактеристика пластида је њихова међусобна конверзија. Конкретно, амилопласти могу постати хлоропласти, тако да када су корени изложени светлости, добивају зеленкасту нијансу, захваљујући синтези хлорофила.

Хлоропласти се могу понашати на сличан начин, привремено чувајући зрна шкроба. Међутим, код амилопласта резерва је дугорочна.

Њихова структура је врло једноставна, састоје се од двоструке спољне мембране која их одваја од осталих цитоплазматских компоненти. Зрели амилопласти развијају унутрашњи мембрански систем где се налази скроб.

Аутор: Аибдесцалзо, са Викимедиа Цоммонс

обука

Већина амилопласта се формира директно из протопластида када се резервно ткиво развија и дели на бинарну фисију.

У раним фазама развоја ендосперма пропластидија је присутна у коеноцитном ендосперму. Тада почињу процеси целуларизације, где пропластидије почињу акумулирати грануле шкроба, стварајући тако амилопласте.

Са физиолошког становишта, процес диференцијације пропластидија да би се створили амилопласти догађа се када биљни хормон ауксин буде замењен цитокинином, што смањује брзину којом долази до деобе ћелија, изазивајући акумулацију скроба.

Карактеристике

Складиштење шкроба

Скроб је сложен полимер полукристалног и нерастворљивог изгледа, производ спајања Д-глукопиранозе помоћу глукозидних веза. Могу се разликовати два молекула скроба: амилопектин и амилоза. Прва је високо разграната, док је друга линеарна.

Полимер се таложи у облику овалних зрна у сферокристалима и зависно од региона на коме су зрна одложена могу се класификовати у концентрична или ексцентрична зрна.

Зрнца шкроба могу да варирају у величини, неке се приближавају 45 ум, а друге су мање, око 10 ум.

Синтеза шкроба

Пластиде су одговорне за синтезу две врсте шкроба: пролазног, који се производи током дневног времена и привремено се чува у хлоропластима до ноћи, и резервног шкроба, који се синтетише и складишти у амилопластима. стабљике, семенки, плодова и других структура.

Постоје разлике између гранула скроба присутних у амилопластима у односу на зрна која се прелазно налазе у хлоропластима. У последњем, садржај амилозе је нижи, а скроб је распоредјен у структуре сличне плочама.

Перцепција гравитације

Зрна шкроба су много гушћа од воде и то својство је повезано са перцепцијом гравитационе силе. Током еволуције биљке, ова способност амилопласта да се креће под утицајем гравитације искоришћена је за перцепцију ове силе.

Укратко, амилопласти реагирају на стимулацију гравитације процесима седиментације у правцу у којем ова сила делује, према доле. Када пластиди дођу у контакт са биљним цитоскелетом, он шаље низ сигнала да се раст одвија у правом смеру.

Поред цитоскелета, у ћелијама постоје и друге структуре, као што су вакуоле, ендоплазматски ретикулум и плазма мембрана, који учествују у прихватању седиментирајућих амилопласта.

У ћелијама коријена осећај гравитације захваћају ћелије колумела, које садрже специјализовани тип амилопласта који се називају статолити.

Статолити падају под силом гравитације до дна колумелла ћелија и покрећу пут трансдукције сигнала у којем се хормон раста, ауксин, редистрибуира и изазива различит раст према доле.

Метаболички путеви

Раније се сматрало да је функција амилопласта ограничена искључиво на акумулацију шкроба.

Међутим, недавна анализа протеина и биохемијског састава унутрашњости овог органеле открила је молекуларну машину прилично сличну оној хлоропласта, која је довољно сложена да врши типичне фотосинтетске процесе биљака.

Амилопласти неких врста (као што је луцерка, на пример) садрже ензиме потребне за настанак циклуса ГС-ГОГАТ, метаболички пут уско повезан са асимилацијом азота.

Назив циклуса потиче од иницијала ензима који у њему учествују, глутамин синтетазе (ГС) и глутамат синтазе (ГОГАТ). Укључује стварање глутамина из амонијума и глутамата и синтезу глутамина и кетоглутарата из два молекула глутамата.

Један је уграђен у амонијум, а преостали молекул се одводи у ксилем који ћелије користе. Поред тога, хлоропласти и амилопласти имају могућност да дају супстрате гликолитичким путевима.

Референце

1. Цоопер ГМ (2000). Ћелија: Молекуларни приступ. Друго издање Синауер Ассоциатес. Хлоропласти и други пластиди. Доступно на: нцби.нлм.них.гов
2. Грајалес, О. (2005). Белешке о биохемији биљака. Основе његове физиолошке примјене. УНАМ.
3. Пике, К. (2009). Пластидна биологија. Цамбридге Университи Пресс.
4. Равен, ПХ, Еверт, РФ и Еицххорн, СЕ (1992). Биологија биљака (Вол. 2). Преокренуо сам се.
5. Росе, РЈ (2016). Молекуларна ћелијска биологија раста и диференцијације биљних ћелија. ЦРЦ Пресс.
6. Таиз, Л., Зеигер, Е. (2007). Физиологија биљака. Универзитет Јауме И.