Tabla de Contenidos
Amyloplast là bào quan có trong tế bào thực vật, trong đó tinh bột được tổng hợp và lưu trữ. Ngoài vai trò là một phần của hệ thống dự trữ năng lượng của thực vật, các bào quan này còn thực hiện các chức năng thiết yếu cho sự phát triển và tăng trưởng của thực vật, bằng cách cho phép thực vật có thể phân biệt từ trên xuống dưới và do đó biết rễ của nó nên mọc ở đâu và đi theo hướng nào. .nơi thân và lá của chúng.
Amyloplast là một loại leucoplast đặc biệt. Ngược lại, đây là một loại plastid thường được tìm thấy trong các mô không tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và được đặc trưng bởi không có bất kỳ sắc tố nào. Vì lý do này, chúng không có bất kỳ màu nào khi quan sát qua kính hiển vi.
Amyloplast rất phong phú trong các loại thực vật khác nhau và trong các bộ phận khác nhau của mô thực vật. Ví dụ, chúng được tìm thấy với số lượng lớn trong khoai tây và các loại củ khác, cũng như trong nhiều loại trái cây.
lạp thể
Như đã đề cập lúc trước, amyloplast là một loại plastid. Plastid là một nhóm các bào quan được bao quanh bởi một màng kép ngăn cách phần bên trong của chúng với tế bào chất của tế bào. Có một số loại plastid khác nhau có chức năng khác nhau, nhưng chúng đều có chung một số đặc điểm cơ bản:
- Plastid là bào quan được tìm thấy trong tế bào chất của tế bào thực vật.
- Tất cả các plastid đều đến từ một loại tế bào chưa trưởng thành được gọi là prolastid.
- Tất cả các plastid đều có màng ngoài và một hoặc nhiều ngăn bên trong, lần lượt được bao quanh bởi màng thứ hai. Cả hai đều là màng phospholipid tương tự như màng tế bào.
- Plastid có DNA riêng và phân chia bằng cách phân đôi độc lập với tế bào mà chúng là một phần.
các loại lạp thể
Khi trưởng thành, prolastid có thể trở thành một trong bốn loại plastid khác nhau, đó là:
lục lạp
Chúng là những plastid màu xanh lá cây, trong đó quá trình sinh tổng hợp glucose từ carbon dioxide và nước được thực hiện thông qua quá trình quang hợp. Các bào quan này được tìm thấy chủ yếu trong lá cây và chứa chất diệp lục có sắc tố màu xanh lục , giúp hấp thụ ánh sáng mặt trời để cung cấp năng lượng cần thiết cho quá trình quang hợp.
sắc lạp
Chúng được gọi như vậy vì chúng là những bào quan có màu sắc đặc trưng từ các sắc tố khác nhau mà chúng tổng hợp và lưu trữ. Chúng chịu trách nhiệm về màu sắc của hoa, quả, rễ và một số loại lá.
lão hóa
Chúng tương ứng với sản phẩm của sự thoái hóa của các plastid khác, xảy ra khi tế bào chết.
bạch cầu
Như đã đề cập trước đây, đây là những plastid không màu và chức năng chính của chúng là dự trữ chất dinh dưỡng cho tế bào. Chúng có thể được tìm thấy chủ yếu trong các mô không tiếp xúc với ánh sáng (mô không quang hợp) như rễ và mầm hạt.
Có bốn loại bạch lạp khác nhau tùy thuộc vào loại chất dinh dưỡng mà chúng dự trữ. Một số, được gọi là elaioplast , tổng hợp và lưu trữ axit béo (lipid hoặc dầu thực vật). Những loại khác, được gọi là etioplast , tổng hợp và lưu trữ tiền chất diệp lục và có thể phát triển thành lục lạp khi tiếp xúc với ánh sáng. Loại leucoplast thứ ba được gọi là proteinoplast , và đúng như tên gọi, chúng lưu trữ protein. Cuối cùng, amyloplast tổng hợp và lưu trữ tinh bột.
Tổng hợp và lưu trữ tinh bột trong amyloplast
Tinh bột được tổng hợp trong cả lục lạp và amyloplast thông qua quá trình trùng hợp các phân tử glucose. Hợp chất lưu trữ này được phân loại là homopolysacarit, vì nó là một loại polymer chỉ được tạo thành từ một loại đường, trong trường hợp này là các phân tử glucose.
Thực vật sử dụng tinh bột như một cách để lưu trữ lượng glucose dư thừa được tạo ra trong thời gian có ánh sáng mạnh, trong đó quá trình quang hợp tạo ra nhiều glucose hơn nhu cầu của cây. Tùy thuộc vào nơi nó được lưu trữ, tinh bột này được thực vật sử dụng như một nguồn năng lượng thay thế khi ở trong bóng tối hoặc trong các tình huống không thể quang hợp.
Tinh bột được lưu trữ trong lục lạp là tạm thời và đại diện cho một nguồn glucose nhanh chóng vào thời điểm cây không nhận đủ ánh sáng mặt trời. Thay vào đó, tinh bột được tổng hợp trong các amiloplast được lưu trữ lâu dài. Đó là dự trữ chỉ được sử dụng trong một số tình huống nhất định, chẳng hạn như khi hạt giống sắp nảy mầm.
amilozơ và amylopectin
Tinh bột có thể tồn tại ở một trong hai dạng đặc trưng là amyloza và amylopectin, cả hai đều được tổng hợp và lưu trữ bởi các amiloplast.
Amylose bao gồm một chuỗi các phân tử glucose tuyến tính (không phân nhánh) liên kết với nhau bằng liên kết glycosid α1-4 (liên kết carbon 1 của một phân tử glucose với carbon 4 của phân tử tiếp theo).
Mặt khác, Amylopectin là một dạng tinh bột phân nhánh. Trong trường hợp này, các chuỗi dài được hình thành bởi các phân tử glucose có liên kết glycosid α1-4 được liên kết với các chuỗi khác thông qua carbon 6, do đó hình thành liên kết glycosid α1-6.
Quá trình tổng hợp và lưu trữ tinh bột trong amiloplast đặc biệt quan trọng đối với con người, vì phần lớn carbohydrate chúng ta tiêu thụ đến từ polysacarit dự trữ này. Trên thực tế, amyloza là một trong những chất dinh dưỡng đầu tiên bắt đầu được chuyển hóa khi chúng ta ăn, vì nước bọt có chứa một loại enzyme gọi là α-amylase có chức năng phá vỡ các liên kết glycosid α1-4 của amyloza và amylopectin. Liên kết α1-6 sau đó bị phá vỡ.
Lưu trữ trong các ngăn bên trong của amyloplast
Khi trưởng thành, các amiloplast hình thành các khoang bên trong được bao quanh bởi các màng trong đó chúng dự trữ tinh bột ở dạng hạt. Số lượng và kích thước của các hạt này phụ thuộc vào cả loài thực vật và mô cụ thể có liên quan. Một số tế bào chứa amiloplast với một số hạt bên trong, trong khi những tế bào khác chứa một hạt hình cầu lớn duy nhất.
Các hạt được tạo thành từ sự kết hợp có trật tự cao giữa amyloza và amylopectin, và kích thước của hạt chủ yếu được xác định bởi lượng tinh bột mà cây dự trữ. Trong một số trường hợp, các hạt có thể trở nên rất đặc và đặc, làm cho các amiloplast chứa chúng đặc hơn so với bào tương chứa chúng. Sự khác biệt về mật độ này có ý nghĩa quan trọng liên quan đến hướng phát triển của thân và rễ, như sẽ thấy dưới đây.
Amyloplast và trọng lực
Như đã đề cập ở phần đầu, ngoài việc tham gia vào quá trình tổng hợp và dự trữ tinh bột, amiloplast còn đóng vai trò thiết yếu trong việc thực vật cảm nhận trọng lực như thế nào. Điều này cho phép cây phát triển đúng hướng, với rễ hướng xuống dưới và chồi hướng lên trên. Khả năng cảm nhận lực hấp dẫn và phát triển song song với nó được gọi là tính hướng trọng lực.
Hướng hấp dẫn xảy ra khác nhau ở các loại mô khác nhau, bởi vì chồi và mô rễ phải phát triển ngược chiều nhau. Ở thân, tính hướng trọng lực biểu hiện trong các tế bào nội bì của chồi và khiến chúng phát triển theo hướng ngược lại với trọng lực (hướng trọng lực âm) trong khi ở rễ, nó biểu hiện ở đầu mỗi rễ, khiến chúng phát triển hướng xuống dưới . , cùng hướng trọng lực (hướng trọng lực dương).
Những mô này chứa các statocytes (tế bào chuyên biệt cảm nhận trọng lực), chứa một loại amyloplast đặc biệt được gọi là statolith. Những statolith này được đặc trưng bằng cách tích tụ các hạt tinh bột rất nhỏ gọn và dày đặc , làm cho chúng (đối với statocytes) đậm đặc hơn so với bào tương. Do sự khác biệt về mật độ này, các amyloplast này luôn có xu hướng di chuyển xuống dưới, tích tụ ở đáy tế bào, bất kể hướng của nó.
Cơ chế hấp dẫn qua trung gian amyloplast
Khi một tế bào được di chuyển hoặc quay, các amyloplast không còn ở đáy, vì vậy chúng bắt đầu lắng xuống đáy mới do mật độ cao hơn. Trên đường đi, chúng tiếp xúc với mạng lưới nội chất, khởi động một loạt các quá trình bao gồm giải phóng canxi từ mạng lưới nội chất và giải phóng một loại hormone gọi là IAA (là một auxin) ở dưới cùng của nội chất. mạng lưới.tế bào.
Quá trình này giống nhau đối với cả thân và rễ. Tuy nhiên, tác dụng của hormone IAA thì ngược lại trong cả hai trường hợp. Ở chồi thân, hoocmon IAA có tác dụng kích thích tế bào kéo dài và sinh trưởng. Do đó, các tế bào bên dưới statocytes được kích thích, kéo dài và sinh sản, đẩy chồi lên trên.
Ở tế bào rễ, tác dụng của hoocmon hoàn toàn ngược lại. IAA trong các tế bào này ức chế sự phát triển hơn là kích thích nó. Do đó, các tế bào bên dưới tế bào statocytes (và nhận tiết hormone IAA) không phát triển trong khi những tế bào bên trên chúng phát triển bình thường, đẩy đầu rễ xuống dưới.
Vẫn còn những chi tiết về quá trình tổng hợp và lưu trữ tinh bột trong amyloplast, cũng như lực hấp dẫn, vẫn chưa được làm rõ. Tuy nhiên, rõ ràng là amyloplast là bào quan có tầm quan trọng lớn.
Người giới thiệu
Nelson, D.L., Cox, M.M. (2013). Lehninger-Các nguyên tắc của hóa sinh. (tái bản lần thứ 6). 818-821. W. H. Freeman và Công ty. Newyork
Clark, MA, Choi, J. & Douglas, M. (2018). Sinh học 2e . 938-939. OpenStax. Huston. Có tại https://openstax.org/details/books/biology-2e
