AMYLOPLASTS: ĐẶC ĐIỂM, CHỨC NĂNG, CẤU TRÚC - SINH HỌC - 2026

Các amyloplasts là một loại dự trữ tinh bột plastid chuyên biệt và được tìm thấy với tỷ lệ cao trong các mô dự trữ không tổng hợp như nội nhũ trong hạt và củ.

Vì sự tổng hợp hoàn toàn của tinh bột bị hạn chế đối với plastids, nên một cấu trúc vật lý phải tồn tại để làm vị trí dự trữ cho polyme này. Trên thực tế, tất cả tinh bột có trong tế bào thực vật được tìm thấy trong các bào quan được bao phủ bởi một lớp màng kép.

Nguồn: pixabay.com

Nói chung, plastids là bào quan bán tự trị được tìm thấy trong các sinh vật khác nhau, từ thực vật và tảo đến nhuyễn thể biển và một số sinh vật ký sinh.

Plastids tham gia vào quá trình quang hợp, tổng hợp lipid và axit amin, chúng có chức năng như một nơi dự trữ lipid, chúng chịu trách nhiệm về màu sắc của hoa quả và liên quan đến nhận thức về môi trường.

Tương tự như vậy, các amyloplasts tham gia vào nhận thức của trọng lực và lưu trữ các enzym quan trọng của một số con đường trao đổi chất.

Đặc điểm và cấu trúc

Amyloplasts là tổ chức tế bào có ở thực vật, chúng là nguồn dự trữ tinh bột và không có sắc tố - chẳng hạn như chất diệp lục - nên chúng không màu.

Giống như các plastids khác, các amyloplasts có bộ gen riêng, mã hóa cho một số protein trong cấu trúc của chúng. Đặc điểm này phản ánh nguồn gốc nội cộng sinh của nó.

Một trong những đặc điểm nổi bật nhất của plastids là khả năng chuyển đổi lẫn nhau của chúng. Cụ thể, các amyloplasts có thể trở thành lục lạp, vì vậy khi rễ cây tiếp xúc với ánh sáng, chúng sẽ có màu xanh lục nhờ sự tổng hợp của chất diệp lục.

Lục lạp có thể hoạt động theo cách tương tự, tạm thời lưu trữ các hạt tinh bột. Tuy nhiên, trong amyloplasts thì dự trữ là lâu dài.

Cấu trúc của chúng rất đơn giản, chúng bao gồm một màng kép bên ngoài ngăn cách chúng với phần còn lại của các thành phần tế bào chất. Các amyloplasts trưởng thành phát triển một hệ thống màng bên trong, nơi tinh bột được tìm thấy.

Bởi Aibdescalzo, qua Wikimedia Commons

Đào tạo

Hầu hết các amyloplasts được hình thành trực tiếp từ các nguyên sinh chất khi các mô dự trữ đang phát triển và phân chia bằng cách phân hạch nhị phân.

Trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển nội nhũ, proplastidia hiện diện trong nội nhũ hệ số. Sau đó, các quá trình mô tế bào bắt đầu, nơi các chất tạo màng bắt đầu tích tụ các hạt tinh bột, do đó hình thành các nguyên bào đệm.

Từ quan điểm sinh lý học, quá trình biệt hóa proplastidia để tạo ra các nguyên bào đệm xảy ra khi hormone thực vật auxin được thay thế bằng cytokinin, làm giảm tốc độ phân chia tế bào, gây ra sự tích tụ của tinh bột.

Đặc trưng

Lưu trữ tinh bột

Tinh bột là một polyme phức tạp có dạng bán tinh thể và không hòa tan, là sản phẩm của sự liên kết D-glucopyranose bằng các liên kết glucosidic. Có thể phân biệt hai phân tử tinh bột: amylopectin và amylose. Đầu tiên là phân nhánh cao, trong khi thứ hai là tuyến tính.

Polyme được lắng đọng dưới dạng các hạt hình bầu dục trong các tinh thể hình cầu và tùy thuộc vào khu vực mà các hạt được lắng đọng mà chúng có thể được phân loại thành các hạt đồng tâm hoặc lệch tâm.

Các hạt tinh bột có thể có kích thước khác nhau, một số gần 45 um, và một số khác nhỏ hơn, khoảng 10 um.

Tổng hợp tinh bột

Plastids chịu trách nhiệm tổng hợp hai loại tinh bột: tinh bột nhất thời, được tạo ra vào ban ngày và được lưu trữ tạm thời trong lục lạp cho đến ban đêm, và tinh bột dự trữ, được tổng hợp và lưu trữ trong các amyloplasts. thân, hạt, quả và các cấu trúc khác.

Có sự khác biệt giữa các hạt tinh bột có trong amyloplasts so với các hạt được tìm thấy thoáng qua trong lục lạp. Sau đó, hàm lượng amyloza thấp hơn và tinh bột được sắp xếp theo cấu trúc dạng tấm.

Nhận thức về trọng lực

Hạt tinh bột đặc hơn nhiều so với nước và đặc tính này liên quan đến nhận thức về lực hấp dẫn. Trong quá trình tiến hóa của thực vật, khả năng di chuyển của các nguyên bào bên dưới tác động của lực hấp dẫn đã được khai thác để nhận thức về lực này.

Tóm lại, các amyloplasts phản ứng với sự kích thích của trọng lực bằng các quá trình lắng đọng theo hướng mà lực này tác động, hướng xuống dưới. Khi plastids tiếp xúc với bộ xương tế bào thực vật, nó sẽ phát ra một loạt tín hiệu để sự phát triển diễn ra theo đúng hướng.

Ngoài bộ xương tế bào, còn có các cấu trúc khác trong tế bào, chẳng hạn như không bào, lưới nội chất và màng sinh chất, chúng tham gia vào quá trình hấp thụ các amyloplasts lắng.

Trong các tế bào rễ, cảm giác về trọng lực được bắt giữ bởi các tế bào columella, chúng chứa một loại amyloplasts chuyên biệt gọi là statoliths.

Các statoli nằm dưới tác dụng của lực hấp dẫn xuống đáy tế bào columella và bắt đầu một con đường dẫn truyền tín hiệu trong đó hormone tăng trưởng, auxin, tự phân phối lại và gây ra sự phát triển đi xuống khác nhau.

Đường trao đổi chất

Trước đây người ta cho rằng chức năng của các amyloplasts chỉ bị hạn chế trong việc tích tụ tinh bột.

Tuy nhiên, phân tích gần đây về protein và thành phần sinh hóa bên trong cơ quan này đã cho thấy một bộ máy phân tử khá giống với bộ máy của lục lạp, đủ phức tạp để thực hiện các quá trình quang hợp điển hình của thực vật.

Amyloplasts của một số loài (chẳng hạn như cỏ linh lăng chẳng hạn) chứa các enzym cần thiết để chu trình GS-GOGAT xảy ra, một con đường trao đổi chất có liên quan chặt chẽ đến quá trình đồng hóa nitơ.

Tên của chu trình bắt nguồn từ chữ cái đầu của các enzym tham gia vào nó, glutamine synthetase (GS) và glutamate synthase (GOGAT). Nó liên quan đến sự hình thành glutamine từ amoni và glutamate, và tổng hợp glutamine và ketoglutarate từ hai phân tử glutamate.

Một được kết hợp vào amoni và phân tử còn lại được đưa đến xylem để tế bào sử dụng. Ngoài ra, lục lạp và amyloplasts có khả năng cung cấp cơ chất cho con đường đường phân.

Người giới thiệu

1. Cooper GM (2000). Tế bào: Phương pháp tiếp cận phân tử. Ấn bản lần 2. Sinauer Associates. Lục lạp và các Plastids khác. Có tại: ncbi.nlm.nih.gov
2. Grajales, O. (2005). Ghi chú về Hóa sinh thực vật. Cơ sở cho ứng dụng sinh lý của nó. UNAM.
3. Pyke, K. (2009). Sinh học plastid. Nhà xuất bản Đại học Cambridge.
4. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (1992). Sinh học thực vật (Tập 2). Tôi đã đảo ngược.
5. Rose, RJ (2016). Sinh học tế bào phân tử về sự phát triển và biệt hóa của tế bào thực vật. CRC Nhấn.
6. Taiz, L., & Zeiger, E. (2007). Sinh lý thực vật. Đại học Jaume I.