Tabla de Contenidos
Amiloplastlar, nişastanın sentezlendiği ve depolandığı bitki hücrelerinde bulunan organellerdir. Bu organeller, bitkilerin enerji depolama sisteminin bir parçası olmanın yanı sıra, bitkinin üst ve alt ayrımı yapabilmesini ve böylece köklerinin nerede büyüyeceğini ve nereye gideceğini bilmesini sağlayarak bitki gelişimi ve büyümesi için gerekli işlevleri de yerine getirir. . sapları ve yaprakları nerede.
Amiloplastlar, belirli bir lökoplast türüdür. Bunlar da, güneş ışığına maruz kalmayan dokularda yaygın olarak bulunan ve herhangi bir pigment içermemesi ile karakterize edilen bir plastid sınıfıdır. Bu nedenle mikroskopla bakıldığında herhangi bir renk göstermezler.
Amiloplastlar, farklı bitki türlerinde ve bitki dokusunun farklı kısımlarında çok bol miktarda bulunur. Örneğin, patates ve diğer yumrularda ve ayrıca birçok meyvede büyük miktarlarda bulunurlar.
plastidler
Biraz önce bahsedildiği gibi, amiloplastlar bir tür plastiddir. Plastidler, iç kısımlarını hücrenin sitoplazmasından ayıran çift zarla çevrili bir grup organeldir. Farklı işlevlere sahip birkaç farklı plastid türü vardır, ancak hepsi bazı temel özellikleri paylaşır:
- Plastidler, bitki hücrelerinin sitoplazmasında bulunan organellerdir.
- Tüm plastidler, proplastid adı verilen bir tür olgunlaşmamış hücreden gelir.
- Tüm plastidlerin bir dış zarı ve bir veya daha fazla iç bölmesi vardır ve bunlar da ikinci bir zarla çevrilidir. Her ikisi de hücre zarına benzer fosfolipid zarlardır.
- Plastidlerin kendi DNA’ları vardır ve parçası oldukları hücreden bağımsız olarak ikili bölünme ile bölünürler.
plastid türleri
Olgunlaştıktan sonra, proplastitler, aşağıdakiler olan dört farklı farklı plastid türünden biri haline gelebilir:
kloroplastlar
Fotosentez yoluyla karbondioksit ve sudan glikoz biyosentezinin gerçekleştirildiği yeşil plastidlerdir. Bu organeller öncelikle bitki yapraklarında bulunur ve fotosentez için gerekli enerjiyi sağlamak üzere güneş ışığını emen yeşil pigment klorofil içerir.
kromoplastlar
Sentezledikleri ve depoladıkları farklı pigmentlerden karakteristik renklere sahip organeller oldukları için bu şekilde anılırlar. Çiçeklerin, meyvelerin, köklerin ve bazı yaprak türlerinin renginden sorumludurlar.
gerontoplastlar
Hücre öldüğünde meydana gelen diğer plastidlerin bozunmasının ürününe karşılık gelirler.
lökoplastlar
Daha önce de bahsedildiği gibi bunlar renksiz plastidlerdir ve asıl görevleri hücre için besin depolamaktır. Esas olarak kökler ve tohum mikropları gibi ışığa maruz kalmayan dokularda (fotosentetik olmayan dokular) bulunurlar.
Depoladıkları besin türüne bağlı olarak dört farklı lökoplast türü vardır . Bazıları, elaioplastlar olarak adlandırılır , yağ asitlerini (lipidler veya bitki yağları) sentezler ve depolar. Etiyoplast olarak adlandırılan diğerleri, klorofil öncülerini sentezler ve depolar ve ışığa maruz kaldıklarında kloroplastlara dönüşebilirler. Üçüncü tip bir lökoplast, proteinoplast olarak adlandırılır ve adından da anlaşılacağı gibi, protein depolarlar. Son olarak, amiloplastlar nişastayı sentezler ve depolar.
Amiloplastlarda nişasta sentezi ve depolanması
Nişasta, glikoz moleküllerinin polimerizasyonu yoluyla hem kloroplastlarda hem de amiloplastlarda sentezlenir. Bu depolama bileşiği, yalnızca bir tür şekerden, bu durumda glikoz moleküllerinden oluşan bir polimer olduğundan, bir homopolisakkarit olarak sınıflandırılır.
Bitkiler, fotosentezin bitkinin ihtiyaç duyduğundan daha fazla glikoz ürettiği yoğun ışık dönemlerinde üretilen fazla glikozu depolamanın bir yolu olarak nişastayı kullanır. Bu nişasta depolandığı yere göre bitki tarafından karanlıkta veya fotosentezin mümkün olmadığı durumlarda alternatif bir enerji kaynağı olarak kullanılır.
Kloroplastlarda depolanan nişasta geçicidir ve bitkinin yeterince güneş ışığı almadığı zamanlarda hızlı bir glikoz kaynağı oluşturur. Bunun yerine amiloplastlarda sentezlenen nişasta uzun süre depolanır. Bir tohumun filizlenmek üzere olduğu zamanlar gibi yalnızca belirli durumlarda kullanılan bir rezervdir.
amiloz ve amilopektin
Nişasta, her ikisi de amiloplastlar tarafından sentezlenen ve depolanan amiloz ve amilopektin olmak üzere iki karakteristik formdan birinde oluşabilir.
Amiloz, birbirine a1-4 glikosidik bağlarla bağlanan (bir glikoz molekülünün 1. karbonunu diğerinin 4. karbonuna bağlayan) doğrusal (dallanmamış) bir glikoz molekülü zincirinden oluşur.
Amilopektin ise dallanmış bir nişasta şeklidir. Bu durumda α1-4 glikozidik bağa sahip glikoz moleküllerinin oluşturduğu uzun zincirler, karbon 6 aracılığıyla diğer zincirlere bağlanarak α1-6 glikozidik bağları oluşturur.
Nişasta sentezi ve amiloplastlarda depolanması insanlar için özellikle önemlidir, çünkü tükettiğimiz karbonhidratın çoğu bu yedek polisakkaritten gelir. Aslında amiloz, yemek yediğimizde metabolize olmaya başlayan ilk besinlerden biridir, çünkü tükürük, işlevi amiloz ve amilopektinin α1-4 glikozidik bağlarını parçalamak olan α-amilaz adlı bir enzim içerir. α1-6 bağları daha sonra bozulur.
Amiloplastların iç bölmelerinde depolama
Olgunlaştıktan sonra amiloplastlar, nişastayı granüller halinde depoladıkları zarlarla çevrili iç bölmeler oluştururlar. Bu granüllerin sayısı ve boyutu, hem bitki türüne hem de ilgili özel dokuya bağlıdır. Bazı hücreler, birkaç iç granül içeren amiloplastlar içerirken, diğerleri tek bir büyük, küresel granül içerir.
Granüller, oldukça düzenli bir amiloz ve amilopektin kombinasyonundan oluşur ve granülün boyutu esas olarak bitkinin depoladığı nişasta miktarı tarafından belirlenir. Bazı durumlarda, granüller çok kompakt ve yoğun hale gelebilir, bu da onları içeren amiloplastları, içinde asılı kaldıkları sitozolden daha yoğun hale getirir. Yoğunluktaki bu fark, aşağıda görüleceği gibi, gövdelerin ve köklerin büyüme yönü ile ilgili önemli etkilere sahiptir.
Amiloplastlar ve gravitropizm
Başta da belirtildiği gibi, amiloplastlar nişasta sentezi ve depolanmasında yer almanın yanı sıra bitkilerin yerçekimini algılamasında da önemli bir rol oynar. Bu, bitkilerin kökleri aşağı bakacak ve sürgünler yukarı bakacak şekilde doğru yönde büyümesini sağlar. Bu yerçekimi kuvvetini algılama ve ona paralel büyüme yeteneğine gravitropizm denir.
Gravitropizm, farklı doku tiplerinde farklı şekilde oluşur, çünkü sürgün ve kök dokuları zıt yönlerde büyümek zorundadır. Gövdelerde gravitropizm, sürgünlerin endodermal hücrelerinde kendini gösterir ve yerçekiminin tersi yönde büyümelerine neden olurken (negatif gravitropizm), köklerde ise her bir kökün ucunda kendini göstererek aşağı doğru büyümelerine neden olur. . , aynı yerçekimi yönünde (pozitif gravitropizm).
Bu dokular, statolit adı verilen özel bir amiloplast sınıfı içeren statositler (yerçekimini algılayan özel hücreler) içerir. Bu statolitler , çok kompakt ve yoğun nişasta granülleri biriktirerek onları (statositlere) sitozolden daha yoğun hale getirerek karakterize edilir . Yoğunluktaki bu farklılık nedeniyle, bu amiloplastlar her zaman aşağı doğru hareket etme eğilimindedir ve yönü ne olursa olsun hücrenin altında birikirler.
Amiloplast aracılı gravitropizm mekanizması
Bir hücre hareket ettirildiğinde veya döndürüldüğünde, amiloplastlar artık dipte değildir, dolayısıyla daha yüksek yoğunlukları nedeniyle yeni tabana doğru çökelmeye başlarlar. Yolda, endoplazmik retikulumdan kalsiyumun salınmasını ve endoplazmik retikulumun dibinde IAA (bir oksindir) adı verilen bir hormonun salınmasını içeren bir dizi işlemi tetikleyen endoplazmik retikulum ile temasa geçerler. retikulum.hücre.
Bu süreç hem gövdeler hem de kökler için aynıdır. Ancak IAA hormonunun etkisi her iki durumda da tam tersidir. Kök tomurcuklarda, IAA hormonu hücre uzamasını ve büyümesini uyarma etkisine sahiptir . Böylece statositlerin altındaki hücreler uyarılır, uzar ve çoğalır, tomurcuğu yukarı doğru iter.
Kök hücrelerde hormonun etkisi tam tersidir. Bu hücrelerdeki IAA, büyümeyi uyarmak yerine inhibe eder. Bu nedenle, statositlerin altındaki (ve IAA hormon deşarjını alan) hücreler büyümezken, üstlerindekiler normal olarak büyür ve kök ucunu aşağı doğru iter.
Nişastanın amiloplastlarda sentezlenmesi ve depolanması sürecinin yanı sıra gravitropizm hakkında henüz netleştirilmemiş ayrıntılar var. Ancak amiloplastların çok önemli organeller olduğu açıktır.
Referanslar
Nelson, DL, Cox, MM (2013). Lehninger-Biyokimyanın İlkeleri. (6. baskı). 818-821. WH Freeman ve Şirketi. New York
Clark, MA, Choi, J. & Douglas, M. (2018). Biyoloji 2e . 938-939. OpenStax. Huston. https://openstax.org/details/books/biology-2e adresinde mevcuttur.
