पौधों में एमाइलोप्लास्ट और स्टार्च का भंडारण

एमाइलोप्लास्ट पादप कोशिकाओं में मौजूद ऑर्गेनेल होते हैं जिनमें स्टार्च को संश्लेषित और संग्रहीत किया जाता है। पौधों की ऊर्जा भंडारण प्रणाली का हिस्सा होने के अलावा, ये अंग पौधे के विकास और विकास के लिए आवश्यक कार्यों को भी पूरा करते हैं, जिससे पौधे को ऊपर से नीचे तक भेद करने में सक्षम बनाया जा सके और इस प्रकार पता चल सके कि इसकी जड़ें कहाँ बढ़नी चाहिए और किस रास्ते पर जाना चाहिए। जहाँ उनके तने और पत्तियाँ होती हैं।

एमाइलोप्लास्ट एक विशेष प्रकार का ल्यूकोप्लास्ट है। बदले में, ये प्लास्टिड का एक वर्ग है जो आमतौर पर उन ऊतकों में पाया जाता है जो सूर्य के प्रकाश के संपर्क में नहीं आते हैं, और जिनकी कोई वर्णक नहीं होने की विशेषता है। इस कारण से, सूक्ष्मदर्शी के माध्यम से देखे जाने पर वे कोई रंग नहीं दिखाते हैं।

विभिन्न प्रकार के पौधों और पौधों के ऊतकों के विभिन्न भागों में एमाइलोप्लास्ट बहुत प्रचुर मात्रा में होते हैं। उदाहरण के लिए, वे आलू और अन्य कंदों में और कई फलों में भी बड़ी मात्रा में पाए जाते हैं।

प्लास्टिड

जैसा कि कुछ समय पहले बताया गया था, एमाइलोप्लास्ट एक प्रकार का प्लास्टिड है। प्लास्टिड्स ऑर्गेनेल का एक समूह है जो एक दोहरी झिल्ली से घिरा होता है जो कोशिका के साइटोप्लाज्म से उनके आंतरिक भाग को अलग करता है। कई अलग-अलग प्रकार के प्लास्टिड हैं जिनके अलग-अलग कार्य हैं, लेकिन वे सभी कुछ बुनियादी विशेषताओं को साझा करते हैं:

• प्लास्टिड्स पौधों की कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में पाए जाने वाले ऑर्गेनेल हैं।
• सभी प्लास्टिड एक प्रकार की अपरिपक्व कोशिका से आते हैं जिसे प्रोप्लास्टिड कहा जाता है।
• सभी प्लास्टिड्स में एक बाहरी झिल्ली और एक या एक से अधिक आंतरिक कक्ष होते हैं, जो बारी-बारी से दूसरी झिल्ली से घिरे होते हैं। दोनों कोशिका झिल्ली के समान फॉस्फोलिपिड झिल्ली हैं।
• प्लास्टिड्स का अपना डीएनए होता है और बाइनरी विखंडन द्वारा स्वतंत्र रूप से उस कोशिका से विभाजित होता है जिसका वे एक हिस्सा हैं।

प्लास्टिड्स के प्रकार

परिपक्व होने पर, प्रोप्लास्टिड्स चार अलग-अलग प्रकार के अलग-अलग प्लास्टिड्स में से एक बन सकते हैं जो हैं:

क्लोरोप्लास्ट

वे हरे रंग के प्लास्टिड होते हैं जिनमें प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से ग्लूकोज जैवसंश्लेषण किया जाता है। ये ऑर्गेनेल मुख्य रूप से पौधों की पत्तियों में पाए जाते हैं और इसमें हरा वर्णक क्लोरोफिल होता है , जो प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करने के लिए सूर्य के प्रकाश को अवशोषित करता है।

क्रोमोप्लास्ट

उन्हें इस तरह कहा जाता है क्योंकि वे ऑर्गेनियल्स होते हैं जिनके पास अलग-अलग रंगद्रव्य से विशिष्ट रंग होते हैं जिन्हें वे संश्लेषित और स्टोर करते हैं। वे फूलों, फलों, जड़ों और कुछ प्रकार की पत्तियों के रंग के लिए जिम्मेदार होते हैं।

gerontoplasts

वे अन्य प्लास्टिड्स के क्षरण के उत्पाद के अनुरूप होते हैं, जो तब होता है जब कोशिका मर जाती है।

ल्युकोप्लास्ट्स

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, ये रंगहीन प्लास्टिड हैं और इनका मुख्य कार्य कोशिका के लिए पोषक तत्वों को संग्रहित करना है। वे मुख्य रूप से उन ऊतकों में पाए जा सकते हैं जो प्रकाश (गैर-प्रकाश संश्लेषक ऊतक) जैसे जड़ों और बीज रोगाणुओं के संपर्क में नहीं आते हैं।

ल्यूकोप्लास्ट के चार अलग-अलग प्रकार होते हैं जो उनके द्वारा संग्रहित पोषक तत्वों के प्रकार पर निर्भर करते हैं। कुछ, जिन्हें एलाइओप्लास्ट कहा जाता है , फैटी एसिड (लिपिड या प्लांट ऑयल) को संश्लेषित और स्टोर करते हैं। अन्य, एटियोप्लास्ट्स कहलाते हैं , क्लोरोफिल अग्रदूतों को संश्लेषित और संग्रहीत करते हैं और प्रकाश के संपर्क में क्लोरोप्लास्ट में विकसित हो सकते हैं। तीसरे प्रकार के ल्यूकोप्लास्ट को प्रोटीनोप्लास्ट कहा जाता है , और जैसा कि नाम से पता चलता है कि वे प्रोटीन को स्टोर करते हैं। अंत में, एमाइलोप्लास्ट स्टार्च को संश्लेषित और संग्रहीत करते हैं।

एमाइलोप्लास्ट्स में स्टार्च संश्लेषण और भंडारण

ग्लूकोज अणुओं के पोलीमराइज़ेशन के माध्यम से स्टार्च को क्लोरोप्लास्ट और एमाइलोप्लास्ट दोनों में संश्लेषित किया जाता है। इस भंडारण यौगिक को एक होमोपॉलीसेकेराइड के रूप में वर्गीकृत किया गया है, क्योंकि यह केवल एक प्रकार की चीनी से बना एक बहुलक है, इस मामले में, ग्लूकोज अणु।

पौधे स्टार्च का उपयोग तीव्र प्रकाश की अवधि के दौरान उत्पादित अतिरिक्त ग्लूकोज को स्टोर करने के तरीके के रूप में करते हैं, जिसमें प्रकाश संश्लेषण पौधों की जरूरतों से अधिक ग्लूकोज पैदा करता है। इसे कहाँ संग्रहीत किया जाता है, इस पर निर्भर करते हुए, इस स्टार्च का उपयोग पौधे द्वारा वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत के रूप में किया जाता है, जब यह अंधेरे में होता है, या ऐसी स्थितियों में होता है जहाँ प्रकाश संश्लेषण संभव नहीं होता है।

क्लोरोप्लास्ट में संग्रहीत स्टार्च क्षणिक होता है और उस समय ग्लूकोज का एक त्वरित स्रोत होता है जब पौधे को पर्याप्त धूप नहीं मिलती है। इसके बजाय, एमाइलोप्लास्ट्स में संश्लेषित स्टार्च को लंबे समय तक संग्रहीत किया जाता है। यह एक रिजर्व है जिसका उपयोग केवल कुछ स्थितियों में किया जाता है, जैसे कि जब कोई बीज अंकुरित होने वाला हो।

एमाइलोज और एमाइलोपेक्टिन

स्टार्च दो विशिष्ट रूपों में से एक में हो सकता है, एमाइलोज और एमाइलोपेक्टिन, दोनों को एमाइलोप्लास्ट द्वारा संश्लेषित और संग्रहीत किया जाता है।

एमाइलोज़ में α1-4 ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड (एक ग्लूकोज अणु के कार्बन 1 को अगले के कार्बन 4 से लिंक) द्वारा एक दूसरे से जुड़े ग्लूकोज अणुओं की एक रैखिक (असंबद्ध) श्रृंखला होती है।

दूसरी ओर, एमाइलोपेक्टिन स्टार्च का एक शाखित रूप है। इस मामले में, α1-4 ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड वाले ग्लूकोज अणुओं द्वारा बनाई गई लंबी श्रृंखलाएं कार्बन 6 के माध्यम से अन्य श्रृंखलाओं से जुड़ी होती हैं, इस प्रकार α1-6 ग्लाइकोसिडिक बांड बनते हैं।

एमाइलोप्लास्ट्स में स्टार्च संश्लेषण और भंडारण मनुष्यों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, क्योंकि हम जो कार्बोहाइड्रेट का उपभोग करते हैं, वह इस रिजर्व पॉलीसेकेराइड से आता है। वास्तव में, जब हम खाते हैं तो एमाइलोज़ उन पहले पोषक तत्वों में से एक है जो मेटाबोलाइज़ होना शुरू होता है, क्योंकि लार में α-amylase नामक एक एंजाइम होता है जिसका कार्य एमाइलोज़ और एमाइलोपेक्टिन के α1-4 ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड को तोड़ना है। α1-6 बांड बाद में टूट जाते हैं।

एमाइलोप्लास्ट्स के आंतरिक डिब्बों में भंडारण

परिपक्वता पर, एमाइलोप्लास्ट झिल्लियों से घिरे आंतरिक डिब्बों का निर्माण करते हैं जिसमें वे दानों के रूप में स्टार्च को जमा करते हैं। इन कणिकाओं की संख्या और आकार पौधों की प्रजातियों और शामिल विशेष ऊतक दोनों पर निर्भर करता है। कुछ कोशिकाओं में कई आंतरिक कणिकाओं के साथ एमाइलोप्लास्ट होते हैं, जबकि अन्य में एक बड़ा, गोलाकार दाना होता है।

दाने अमाइलोज और एमाइलोपेक्टिन के अत्यधिक क्रम वाले संयोजन से बने होते हैं, और दाने का आकार मुख्य रूप से स्टार्च की मात्रा से निर्धारित होता है जो पौधे को संग्रहीत करता है। कुछ मामलों में, दाने बहुत सघन और सघन हो सकते हैं, जिससे एमाइलोप्लास्ट जिसमें वे साइटोसोल की तुलना में अधिक सघन होते हैं, जिसमें वे निलंबित होते हैं। घनत्व में इस अंतर का तनों और जड़ों के विकास की दिशा से संबंधित महत्वपूर्ण निहितार्थ हैं, जैसा कि नीचे देखा जाएगा।

एमाइलोप्लास्ट्स और ग्रेविट्रोपिज्म

जैसा कि शुरुआत में उल्लेख किया गया है, स्टार्च संश्लेषण और भंडारण में शामिल होने के अलावा, एमाइलोप्लास्ट भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं कि पौधे गुरुत्वाकर्षण को कैसे महसूस करते हैं। यह पौधों को सही दिशा में बढ़ने की अनुमति देता है, जिसमें जड़ें नीचे की ओर और अंकुर ऊपर की ओर होते हैं। गुरुत्वाकर्षण बल को महसूस करने और उसके समानांतर बढ़ने की इस क्षमता को गुरुत्वाकर्षण कहा जाता है।

ग्रेविट्रोपिज्म अलग-अलग प्रकार के ऊतकों में अलग-अलग तरीके से होता है, क्योंकि प्ररोह और जड़ के ऊतकों को विपरीत दिशाओं में बढ़ना चाहिए। तनों में, गुरुत्वानुवर्तन प्ररोहों की अंतस्त्वचीय कोशिकाओं में स्वयं प्रकट होता है और उन्हें गुरुत्वाकर्षण के विपरीत दिशा में बढ़ने का कारण बनता है (नकारात्मक गुरुत्वानुवर्तन) जबकि जड़ों में, यह स्वयं को प्रत्येक जड़ के सिरे पर प्रकट करता है, जिससे वे नीचे की ओर बढ़ते हैं गुरुत्वाकर्षण की एक ही दिशा में (सकारात्मक गुरुत्ववाद)।

इन ऊतकों में स्टेटोसाइट्स (विशेष कोशिकाएं जो गुरुत्वाकर्षण को महसूस करती हैं) होती हैं, जिनमें एमाइलोप्लास्ट्स का एक विशेष वर्ग होता है जिसे स्टेटोलिथ कहा जाता है। इन स्टेटोलिथ्स को बहुत कॉम्पैक्ट और घने स्टार्च ग्रेन्युल जमा करने की विशेषता है , जिससे उन्हें (स्टेटोसाइट्स के लिए) साइटोसोल से अधिक घना बना दिया जाता है। घनत्व में इस अंतर के कारण, ये अमाइलोप्लास्ट हमेशा नीचे की ओर बढ़ते हैं, कोशिका के निचले भाग में जमा होते हैं, इसके अभिविन्यास की परवाह किए बिना।

ग्रेविट्रोपिज्म का एमाइलोप्लास्ट-मध्यस्थ तंत्र

जब एक कोशिका को स्थानांतरित या घुमाया जाता है, तो एमाइलोप्लास्ट नीचे नहीं होते हैं, इसलिए वे अपने उच्च घनत्व के कारण नए तल की ओर तलछट करना शुरू कर देते हैं। अपने रास्ते में, वे एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के संपर्क में आते हैं, जो प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला को ट्रिगर करता है जिसमें एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम से कैल्शियम की रिहाई और एंडोप्लाज्मिक के तल पर IAA (जो एक ऑक्सिन है) नामक हार्मोन की रिहाई शामिल है। जालिका।

यह प्रक्रिया तनों और जड़ों दोनों के लिए समान है। हालांकि, IAA हार्मोन का प्रभाव दोनों मामलों में विपरीत होता है। तने की कलियों में, IAA हार्मोन का कोशिका वृद्धि और वृद्धि को उत्तेजित करने का प्रभाव होता है। इस प्रकार, कोशिकाएं जो स्टेटोसाइट्स के नीचे होती हैं, उत्तेजित होती हैं, लम्बी होती हैं और प्रजनन करती हैं, कली को ऊपर की ओर धकेलती हैं।

जड़ कोशिकाओं में हार्मोन का प्रभाव इसके ठीक विपरीत होता है। इन कोशिकाओं में IAA इसे उत्तेजित करने के बजाय विकास को रोकता है। इसलिए, स्टेटोसाइट्स (और IAA हार्मोन डिस्चार्ज प्राप्त करने वाली) के नीचे की कोशिकाएं नहीं बढ़ती हैं, जबकि उनके ऊपर वाले सामान्य रूप से बढ़ते हैं, रूट टिप को नीचे की ओर धकेलते हैं।

एमिलोप्लास्ट्स में स्टार्च के संश्लेषण और भंडारण की प्रक्रिया के साथ-साथ ग्रेविट्रोपिज्म के विवरण अभी भी हैं, जिन्हें अभी तक स्पष्ट नहीं किया गया है। हालांकि, यह स्पष्ट है कि एमाइलोप्लास्ट बहुत महत्व के अंग हैं।

संदर्भ

नेल्सन, डीएल, कॉक्स, एमएम (2013)। लेहिंगर-जैव रसायन के सिद्धांत। (छठा संस्करण)। 818-821। डब्ल्यू एच फ्रीमैन एंड कंपनी। न्यूयॉर्क

क्लार्क, एमए, चोई, जे। और डगलस, एम। (2018)। जीव विज्ञान 2ई । 938-939। ओपनस्टैक्स। हस्टन। https://openstax.org/details/books/biology-2e पर उपलब्ध है