Amiloplast și alte tipuri de plastice

Un amiloplastul este un organel găsit în celulele plantelor. Amiloplastele sunt plastide care produc și depozitează amidon în compartimentele membranei interne. Se găsesc frecvent în țesuturile vegetale, cum ar fi tuberculii (cartofii) și becurile. De asemenea, se consideră că amiloplastele sunt implicate în depistarea gravitației (gravitropism) și ajută rădăcinile plantelor să crească în sens descendent.

Cheltuieli cheie: Amiloplast și alte plastice

Plastidele sunt organele vegetale care funcționează în sinteza și depozitarea nutrienților. Aceste structuri citoplasmatice cu membrană dublă au propriul ADN și se reproduc independent de celulă.
Plastidele se dezvoltă din celule imature numite proplastids care se maturizează în cloroplaste, cromoplaste, gerontoplaste și leucoplaste.
Amiloplastele sunt leucoplaste care funcționează în principal în depozitarea amidonului. Sunt incolore și se găsesc în țesuturile plantelor care nu suferă fotosinteză (rădăcini și semințe).
Amiloplastele sintetizează amidonul tranzitor care este păstrat temporar în cloroplasturi și utilizat pentru energie. Cloroplastele sunt site-urile fotosintezei și producției de energie în plante.
De asemenea, amiloplastele ajută la orientarea creșterii rădăcinilor în jos spre direcția gravitației.

Amiloplastele sunt derivate dintr-un grup de plastide cunoscute sub numele de leucoplaste. leucoplaste nu au pigmentare și apar incolore. Mai multe alte tipuri de plastide se găsesc în celulele plantelor, inclusiv cloroplaste (site-uri de fotosinteză), cromoplaste (produce pigmenți vegetali) și gerontoplasts (cloroplaste degradate).

Tipuri de plastice

Această imagine a secțiunii verticale a unei frunze a fost realizată cu un microscop electronic de scanare. Cloroplastele (plastide verzi responsabile pentru fotosinteză) și alte organule sunt văzute în interiorul celulelor. Clouds Hill Imaging Ltd./Corbis Documentary / Getty Images

Plastidele sunt organele care funcționează în principal în sinteza de nutrienți și în depozitarea moleculelor biologice. Deși există diferite tipuri de plastide specializate pentru a îndeplini anumite roluri, plastidele au unele caracteristici comune. Sunt localizate în citoplasma celulară și sunt înconjurate de o membrană dublă lipidică. Plastidele au de asemenea propriul ADN și se pot reproduce independent de restul celulei. Unele plastide conțin pigmenți și sunt colorate, în timp ce altele lipsesc pigmenți și sunt incolore. Plastidele se dezvoltă din celule imature, nediferențiate numite proplastide. Proplastids se maturizează în patru tipuri de plastide specializate: cloroplaste, cromoplaste, gerontoplaste, și leucoplaste.

cloroplaste: Aceste plastide verzi sunt responsabile pentru fotosinteză și producerea de energie prin sinteza glucozei. Conțin clorofilă, un pigment verde care absoarbe energia luminii. Cloroplastele se găsesc frecvent în celule specializate numite celule de pază situat în frunze și tulpini vegetale. Celulele de pază deschid și închid porii minusculi numiți stomata pentru a permite schimbul de gaz necesar pentru fotosinteză.
cromoplaste: Aceste plastide colorate sunt responsabile pentru producerea și depozitarea pigmenților cartenoizi. Carotenoizii produc pigmenți roșii, galbeni și portocalii. Cromoplastele sunt localizate în principal în fructele coapte, flori, rădăcini și frunze de angiosperme. Sunt responsabili pentru colorarea țesuturilor din plante, care servește la atragerea polenizatorilor. Unele cloroplaste găsite în fructele necripte se transformă în cromoplaste pe măsură ce fructul se maturizează. Această schimbare de culoare de la verde la o culoare carotenoidă indică faptul că fructul este copt. Schimbarea culorii frunzelor toamna se datorează pierderii clorofilei pigmentului verde, ceea ce dezvăluie colorația carotenoidă de bază a frunzelor. Amiloplastele pot fi, de asemenea, transformate în cromoplaste, prin prima tranziție la amilochromoplaste (plastide care conțin amidon și carotenoizi) și apoi în cromoplaste.
Gerontoplasts: Acesteplastidele se dezvoltă din degradarea cloroplastelor, care apare atunci când celulele plantelor mor. În acest proces, clorofila este descompusă în cloroplastele lăsând numai pigmenți cartotenoizi în celulele gerontoplastului rezultate.
leucoplaste: Aceste plastide nu au culoare și funcționează pentru a stoca substanțele nutritive.

Plastide Leucoplast

Această micrografie electronică cu transmisie falsă arată un amiloplast (corpul central mare), o plastidă care conține amidon, găsită într-o celulă din capacul rădăcinii unei cepe. Amiloplastele conțin cantități mari de amidon (globule albastre). Dr. Jeremy Burgess / Biblioteca foto științifică / Getty Images

Leucoplastele se găsesc de obicei în țesuturile care nu suferă fotosinteză, cum ar fi rădăcinile și semințele. Tipurile de leucoplaste includ:

amiloplaste: Aceste leucoplaste transformă glucoza în amidon pentru depozitare. Amidonul este depozitat sub formă de granule în amiloplastele tuberculilor, semințelor, tulpinilor și fructelor. Boabele dense de amidon determină sedimentarea amiloplastelor în țesutul plantelor ca răspuns la gravitație. Aceasta induce creșterea în sens descendent. Amiloplastele sintetizează de asemenea amidon tranzitoriu. Acest tip de amidon este depozitat temporar în cloroplaste pentru a fi descompus și utilizat pentru energie noaptea, când nu are loc fotosinteza. Amidonul tranzitoriu se găsește în principal în țesuturile în care are loc fotosinteza, cum ar fi frunzele.
Elaioplasts: Aceste leucoplasti sintetizează acizii grași și păstrează uleiurile în micro-compartimentele pline de lipide numite plastoglobuli. Ele sunt importante pentru dezvoltarea corespunzătoare a boabelor de polen.
Etioplasts: Aceste cloroplaste lipsite de lumină nu conțin clorofilă, dar au pigmentul precursor pentru producerea clorofilei. Odată expusă la lumină, producerea de clorofilă are loc și etioplastele sunt transformate în cloroplaste.
Proteinoplasts: Numit si aleuroplasts, aceste leucoplaste depozitează proteine și se găsesc adesea în semințe.

Dezvoltarea amiloplastului

Această imagine prezintă boabe de amidon (verde) în parenchimul unui splem Clematis. plantă. Amidonul este sintetizat din zaharoza carbohidrat, un zahăr produs de plantă în timpul fotosintezei și utilizat ca sursă de energie. Se păstrează sub formă de boabe în structuri numite amiloplaste (galben). Steve Gschmeissner / Science Photo Library / Getty Images

amiloplaste sunt responsabili de toată sinteza amidonului din plante. Se găsesc în țesutul parenchimului vegetal care compune straturile exterioare și interioare ale tulpinilor și rădăcinilor; stratul mijlociu de frunze; iar țesutul moale din fructe. Amiloplastele se dezvoltă din proplastide și se divid prin procesul de fisiune binară. Amiloplastele maturi dezvoltă membrane interne care creează compartimente pentru depozitarea amidonului.

Amidonul este un polimer de glucoză care există sub două forme: amilopectină și amiloza. Granulele de amidon sunt compuse atât de molecule de amilopectină cât și de amiloză aranjate într-o manieră extrem de organizată. Mărimea și numărul de boabe de amidon conținute în amiloplaste variază în funcție de speciile de plante. Unele conțin o singură boabă în formă sferică, în timp ce altele conțin mai multe boabe mici. Mărimea amiloplastului în sine depinde de cantitatea de amidon stocată.

surse

Horner, H. T., și colab. „Conversia amiloplastului la cromoplast în dezvoltarea substanțelor florale de tutun ornamental oferă zahăr pentru nectar și antioxidanți pentru protecție.” American Journal of Botany 94.1 (2007). 12-24.
Weise, Sean E., și colab. „Rolul amidonului tranzitoriu în metoda C3, CAM și C4 Metabolism și oportunități pentru acumularea amidonului din frunze inginerești." Journal of Experimental Botany 62.9 (2011). 3109-3118., .

Ştiinţă