Αμυλοπλάστη και άλλοι τύποι πλαστών

Έναςαμυλοπλάστης είναι ένα οργανίδιο που βρίσκεται στα φυτικά κύτταρα. Οι αμυλοπλάστες είναι πλαστίδια που παράγουν και αποθηκεύουν άμυλο σε εσωτερικά διαμερίσματα μεμβράνης. Βρίσκονται συνήθως σε φυτικούς ιστούς φυτών, όπως οι κόνδυλοι (πατάτες) και οι βολβοί. Οι αμυλοπλάστες πιστεύεται επίσης ότι εμπλέκονται στην αίσθηση της βαρύτητας (βαρυτροπισμός) και βοηθούν τις ρίζες των φυτών να αναπτυχθούν προς τα κάτω.

Βασικά σκευάσματα:Αμυλοπλάστη και άλλα πλαστικά

• Τα πλαστίδια είναι φυτικά οργανίδια που λειτουργούν στη σύνθεση και αποθήκευση θρεπτικών συστατικών. Αυτές οι κυτταροπλασματικές δομές διπλής μεμβράνης έχουν το δικό τους DNA και αντιγράφονται ανεξάρτητα από το κύτταρο.
• Τα πλαστίδια αναπτύσσονται από ανώριμα κύτταρα που ονομάζονται προπλαστίδια που ωριμάζουν σε χλωροπλάστες, χρωμοπλάστες, γεροντοπλάστες και λευκοπλάστες.
• Οι αμυλοπλάστες είναι λευοπλάστες που λειτουργούν κυρίως στην αποθήκευση αμύλου. Είναι άχρωμα και βρίσκονται σε φυτικούς ιστούς που δεν υφίστανται φωτοσύνθεση (ρίζες και σπόροι).
• Οι αμυλοπλάστες συνθέτουν παροδικό άμυλο το οποίο αποθηκεύεται προσωρινά σε χλωροπλάστες και χρησιμοποιείται για ενέργεια. Οι χλωροπλάστες είναι οι θέσεις φωτοσύνθεσης και παραγωγής ενέργειας στα φυτά.
• Οι αμυλοπλάστες βοηθούν επίσης στον προσανατολισμό της ανάπτυξης των ριζών προς τα κάτω προς την κατεύθυνση της βαρύτητας.

Οι αμυλοπλάστες προέρχονται από μια ομάδα πλαστιδίων γνωστών ως λευκοπλάστες. Λευκόπλαστες δεν έχουν χρωματισμό και φαίνονται άχρωμα. Αρκετοί άλλοι τύποι πλαστιδίων βρίσκονται μέσα στα φυτικά κύτταρα, συμπεριλαμβανομένων των χλωροπλαστών (θέσεις φωτοσύνθεσης), χρωμοπλάστες (παράγουν φυτικές χρωστικές) και γεροντοπλάστες (αποικοδομημένοι χλωροπλάστες).

Τύποι πλαστιδίων

Τα πλαστίδια είναι οργανίδια που λειτουργούν κυρίως στη σύνθεση θρεπτικών ουσιών και στην αποθήκευση βιολογικών μορίων. Ενώ υπάρχουν διαφορετικοί τύποι πλαστιδίων που ειδικεύονται για την πλήρωση συγκεκριμένων ρόλων, τα πλαστίδια μοιράζονται ορισμένα κοινά χαρακτηριστικά. Βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα και περιβάλλονται από μια διπλή λιπιδική μεμβράνη. Τα πλαστίδια έχουν επίσης το δικό τους DNA και μπορούν να αναπαραχθούν ανεξάρτητα από το υπόλοιπο κύτταρο. Ορισμένα πλαστίδια περιέχουν χρωστικές και είναι πολύχρωμα, ενώ άλλα στερούνται χρωστικών και είναι άχρωμα. Τα πλαστίδια αναπτύσσονται από ανώριμα, αδιαφοροποίητα κύτταρα που ονομάζονται προπλαστίδια. Προπλαστίδια ωριμάζουν σε τέσσερις τύπους εξειδικευμένων πλαστιδίων:χλωροπλάστες, χρωμοπλάστες, γεροντοπλάστες, και λευκόπλαστες .

• Χλωροπλάστες: Αυτά τα πράσινα πλαστίδια είναι υπεύθυνα για τη φωτοσύνθεση και την παραγωγή ενέργειας μέσω της σύνθεσης γλυκόζης. Περιέχουν χλωροφύλλη, μια πράσινη χρωστική ουσία που απορροφά την φωτεινή ενέργεια. Οι χλωροπλάστες βρίσκονται συνήθως σε εξειδικευμένα κύτταρα που ονομάζονται φύλακες βρίσκεται σε φύλλα και μίσχους φυτών. Τα προστατευτικά κύτταρα ανοίγουν και κλείνουν μικροσκοπικούς πόρους που ονομάζονται στομία για να επιτρέψουν την ανταλλαγή αερίων που απαιτείται για τη φωτοσύνθεση.
• Χρωματοπλάστες: Αυτά τα πολύχρωμα πλαστίδια είναι υπεύθυνα για την παραγωγή και αποθήκευση καρτενοειδούς χρωστικής. Τα καροτενοειδή παράγουν κόκκινες, κίτρινες και πορτοκαλί χρωστικές. Οι χρωμοπλάστες βρίσκονται κυρίως σε ώριμα φρούτα, άνθη, ρίζες και φύλλα αγγειόσπερμων. Είναι υπεύθυνα για τον χρωματισμό των ιστών στα φυτά, ο οποίος χρησιμεύει στην προσέλκυση επικονιαστών. Ορισμένοι χλωροπλάστες που βρίσκονται σε μη ώριμα φρούτα μετατρέπονται σε χρωμοπλάστες καθώς ωριμάζει ο καρπός. Αυτή η αλλαγή χρώματος από πράσινο σε καροτενοειδές χρώμα δείχνει ότι ο καρπός είναι ώριμος. Η αλλαγή χρώματος των φύλλων το φθινόπωρο οφείλεται στην απώλεια της χλωροφύλλης της πράσινης χρωστικής ουσίας, η οποία αποκαλύπτει τον υποκείμενο καροτενοειδές χρωματισμό των φύλλων. Οι αμυλοπλάστες μπορούν επίσης να μετατραπούν σε χρωμοπλάστες με τη μετάβαση πρώτα σε αμυλοχρωμοπλάστες (πλαστίδια που περιέχουν άμυλο και καροτενοειδή) και στη συνέχεια σε χρωμοπλάστες.
• Γεροντοπλάστες: Αυτά Τα πλαστίδια αναπτύσσονται από την αποικοδόμηση των χλωροπλαστών, η οποία συμβαίνει όταν πεθαίνουν τα φυτικά κύτταρα. Κατά τη διαδικασία, η χλωροφύλλη διασπάται σε χλωροπλάστες αφήνοντας μόνο καρτοτενοειδείς χρωστικές στα προκύπτοντα γεροντοπλαστικά κύτταρα.
• Λευκόπλαστες: Αυτά τα πλαστίδια στερούνται χρώματος και λειτουργούν για την αποθήκευση θρεπτικών συστατικών.

Λευκοπλαστικά Πλασίδια

Οι λευκοπλάστες βρίσκονται συνήθως σε ιστούς που δεν υφίστανται φωτοσύνθεση, όπως οι ρίζες και οι σπόροι. Οι τύποι λευκοπλαστών περιλαμβάνουν:

• Αμυλοπλάστες: Αυτοί οι λευκοπλάστες μετατρέπουν τη γλυκόζη σε άμυλο για αποθήκευση. Το άμυλο αποθηκεύεται ως κόκκοι σε αμυλοπλάστες κονδύλων, σπόρων, μίσχων και φρούτων. Οι πυκνοί κόκκοι αμύλου προκαλούν την καθίζηση των αμυλοπλαστών στον φυτικό ιστό ως απόκριση στη βαρύτητα. Αυτό προκαλεί ανάπτυξη σε καθοδική κατεύθυνση. Οι αμυλοπλάστες συνθέτουν επίσης παροδικό άμυλο. Αυτός ο τύπος αμύλου αποθηκεύεται προσωρινά σε χλωροπλάστες για να διασπαστεί και να χρησιμοποιηθεί για ενέργεια τη νύχτα όταν δεν πραγματοποιείται φωτοσύνθεση. Το παροδικό άμυλο βρίσκεται κυρίως σε ιστούς όπου λαμβάνει χώρα η φωτοσύνθεση, όπως τα φύλλα.
• Ελαιόπλαστες: Αυτοί οι λευκοπλάστες συνθέτουν λιπαρά οξέα και αποθηκεύουν έλαια σε μικροδιαμερίσματα γεμάτα λιπίδια που ονομάζονται πλαστοσφαιρίδια. Είναι σημαντικά για τη σωστή ανάπτυξη των κόκκων γύρης.
• Ετιοπλάστες: Αυτοί οι χλωροπλάστες που στερούνται φωτός δεν περιέχουν χλωροφύλλη αλλά έχουν την πρόδρομη χρωστική ουσία για την παραγωγή χλωροφύλλης. Μόλις εκτεθούν στο φως, λαμβάνει χώρα παραγωγή χλωροφύλλης και οι αιθιοπλάστες μετατρέπονται σε χλωροπλάστες.
• Πρωτεινοπλάστες: Ονομάζονται επίσης αλευροπλάστες , αυτοί οι λευκοπλάστες αποθηκεύουν πρωτεΐνες και βρίσκονται συχνά στους σπόρους.

Ανάπτυξη αμυλοπλαστών

Αμυλοπλάστες είναι υπεύθυνοι για όλη τη σύνθεση αμύλου στα φυτά. Βρίσκονται στον ιστό του παρεγχύματος των φυτών που συνθέτει το εξωτερικό και το εσωτερικό στρώμα των στελεχών και των ριζών. το μεσαίο στρώμα των φύλλων? και των μαλακών ιστών στα φρούτα. Οι αμυλοπλάστες αναπτύσσονται από προπλαστίδια και διαιρούνται με τη διαδικασία της δυαδικής σχάσης. Οι ώριμοι αμυλοπλάστες αναπτύσσουν εσωτερικές μεμβράνες που δημιουργούν διαμερίσματα για την αποθήκευση αμύλου.

Το άμυλο είναι ένα πολυμερές γλυκόζης που υπάρχει σε δύο μορφές:αμυλοπηκτίνη και αμυλόζη . Οι κόκκοι αμύλου αποτελούνται τόσο από μόρια αμυλοπηκτίνης όσο και από μόρια αμυλόζης διατεταγμένα με εξαιρετικά οργανωμένο τρόπο. Το μέγεθος και ο αριθμός των κόκκων αμύλου που περιέχονται στους αμυλοπλάστες ποικίλλει ανάλογα με το είδος του φυτού. Ορισμένα περιέχουν έναν μόνο κόκκο σφαιρικού σχήματος, ενώ άλλα περιέχουν πολλαπλούς μικρούς κόκκους. Το μέγεθος του ίδιου του αμυλοπλάστη εξαρτάται από την ποσότητα του αμύλου που αποθηκεύεται.

Πηγές

• Horner, H. T., et al. "Η μετατροπή αμυλοπλάστη σε χρωμοπλαστικό στην ανάπτυξη διακοσμητικών ανθοφόρων νεκταριών καπνού παρέχει ζάχαρη για το νέκταρ και αντιοξειδωτικά για προστασία." American Journal of Botany 94.1 ( 2007). 12–24.
• Weise, Sean E., et al. "Ο ρόλος του μεταβατικού αμύλου στον μεταβολισμό C3, CAM και C4 και ευκαιρίες για μηχανική συσσώρευση αμύλου φύλλων." Journal of Experimental Botany 62.9 ( 2011). 3109––3118., .