Amiloplastlar: özellikleri, işlevleri, yapısı

Amiloplastlar, nişastanın depolanmasında uzmanlaşmış bir tür plastiddir ve tohum ve yumrularda endosperm gibi fotosentetik olmayan yedek dokularda yüksek oranlarda bulunur.

Nişastanın tam sentezi plastidlerle sınırlı olduğundan, bu polimer için bir rezerv alanı görevi gören fiziksel bir yapı bulunmalıdır. Aslında, bitki hücrelerinde bulunan tüm nişasta, bir çift zarla kaplanmış organellerde bulunur.

Genel olarak, plastidler, bitki ve alglerden deniz yumuşakçalarına ve bazı parazit protezlerine kadar farklı organizmalarda bulunan yarı-otonom organellerdir.

Plastidler fotosenteze katılır, lipidlerin ve amino asitlerin sentezinde, bir lipit rezerv alanı olarak işlev görür, meyve ve çiçeklerin renklendirilmesinden sorumludur ve çevre algısı ile ilgilidir.

Aynı şekilde, amyloplastlar yerçekimi algısına katılır ve bazı metabolik yolakların anahtar enzimlerini saklar.

Özellikleri ve yapısı

Amiloplastlar, sebzelerde bulunan hücresel organellerdir, nişasta rezervlerinin bir kaynağıdır ve klorofil gibi pigmentleri yoktur, bu yüzden renksizdirler.

Diğer plastidler gibi, amiloplastlar da yapılarında bazı proteinleri kodlayan kendi genomlarına sahiptir. Bu karakteristik endosimbiyotik kökeninin bir yansımasıdır.

Plastidlerin en göze çarpan özelliklerinden biri de dönüşüm kapasiteleridir. Spesifik olarak, amiloplastlar kloroplastlara dönüştürülebilir, böylece kökler ışığa maruz kaldıklarında klorofilin sentezi sayesinde yeşilimsi bir renk kazanırlar.

Kloroplastlar geçici olarak nişasta tanelerini depoladıkları için benzer şekilde davranabilirler. Bununla birlikte, amiloplastlarda rezerv uzun vadelidir.

Yapısı, onları sitoplazmik bileşenlerin geri kalanından ayıran çift harici bir zardan oluşan, çok basittir. Olgun amiloplastlar, nişastanın bulunduğu bir iç zar sistemi geliştirir.

eğitim

Çoğu amiloplast, yedek dokular geliştiğinde ve ikili bölünme ile bölündüğünde doğrudan protoplastidiadan oluşur.

Endosperm gelişiminin erken evrelerinde, bir senositik endospermde proplastidia mevcuttur. Daha sonra, proplastidia'nın nişasta granüllerini biriktirmeye başladığı ve amiloplastlar oluşturan hücreselizasyon işlemleri başlar.

Fizyolojik açıdan bakıldığında, proplastidlerin amiloplastlara yol açacak şekilde farklılaşma süreci, bitki hormonu oksin yerine hücre bölünmesinin meydana gelme hızını azaltan ve birikmeyi indükleyen sitokinin ile yer değiştirdiğinde gerçekleşir. Nişasta

fonksiyonlar

Nişasta depolama

Nişasta, glikosidik bağlar vasıtasıyla D-glikopiranoz birliğinin bir ürünü olan, yarı kristal ve çözünmeyen görünüme sahip karmaşık bir polimerdir. İki nişasta molekülü ayırt edilebilir: amilopektin ve amiloz. Birincisi çok dallıdır, ikincisi doğrusaldır.

Polimer, sferokristallerde oval taneler şeklinde biriktirilir ve tanelerin biriktirildiği bölgeye bağlı olarak konsantrik veya eksantrik taneler olarak sınıflandırılabilir.

Nişasta granüllerinin boyutu değişebilir, bazıları yaklaşık 45 um ve diğerleri daha küçüktür, yaklaşık 10 um.

Nişasta sentezi

Plastidler, iki tip nişastanın sentezinden sorumludur: gündüz saatlerinde üretilen ve geceye kadar geçici olarak kloroplastlarda geçici olarak depolanan geçici ve amiloplastlarda sentezlenen ve depolanan yedek nişasta. kaynaklanıyor, tohumlar, meyveler ve diğer yapılar.

Amilolastlarda bulunan nişasta granülleri arasında kloroplastlarda geçici olarak bulunan tanelere göre farklılıklar vardır. İkincisinde, amiloz içeriği daha düşüktür ve nişasta, plaka benzeri yapılarda sıralanır.

Şiddeti algısı

Nişasta taneleri sudan çok daha yoğundur ve bu özellik çekim kuvveti algısı ile ilgilidir. Bitkilerin evrimi sırasında, amiloplastların yerçekimi etkisi altında hareket etme kabiliyetleri, söz konusu kuvvetin algılanması için kullanıldı.

Özetle, amiloplastlar yerçekiminin uyarılmasına, bu kuvvetin aşağı yönde hareket ettiği doğrultuda çökeltme işlemleriyle tepki verir. Plastikler bitki hücre iskeleti ile temas ettiğinde, büyümenin doğru yönde gerçekleşmesi için bir dizi sinyal gönderir.

Hücre iskeletine ek olarak, vakuoller, endoplazmik retikulum ve plazma zarı gibi tortulan amiloplastların alımına katılan hücrelerde başka yapılar da vardır.

Köklerin hücrelerinde, yerçekimi hissi, statoliths adı verilen özel tipte bir amiloplast içeren columella hücreleri tarafından yakalanır.

Statolitler, columella hücrelerinin tabanına yerçekimi ile düşer ve büyüme hormonu, oksinin yeniden dağıtıldığı ve aşağı doğru bir farklılaşmaya neden olduğu bir sinyal iletim yolu başlatır.

Metabolik yollar

Önceden, amiloplastların fonksiyonunun sadece nişasta birikimi ile sınırlı olduğu düşünülmüştü.

Bununla birlikte, bu organelinin içindeki protein ve biyokimyasal kompozisyonun son analizleri, tipik bitkilerin tipik fotosentetik işlemlerini gerçekleştirmek için yeterince karmaşık olan kloroplastınkine oldukça benzer bir moleküler makine ortaya çıkardı.

Bazı türlerin amiloplastları (örneğin yonca gibi), GS-GOGAT döngüsünün oluşması için gerekli enzimleri, azotun asimilasyonuyla yakından ilgili bir metabolik yol içerir.

Döngünün adı, içinde bulunan enzimlerin baş harflerinden, glutamin sentetaz (GS) ve glutamat sentazından (GOGAT) gelir. Amonyum ve glutamattan başlayarak glutamin oluşumunu ve iki glutamat molekülünün glutamin ve ketoglutaratının sentezini içerir.

Biri amonyum içine dahil edilir ve geri kalan molekül, hücreler tarafından kullanılacak ksilime alınır. Ek olarak, kloroplastlar ve amiloplastlar, glikolitik yola substratlar sağlama kabiliyetine sahiptir.