إن الأميلوبلاست هي نوع من أنواع التخزين المتخصصة في نشا البلاستيد وتوجد بنسب عالية في أنسجة التخزين غير الاصطناعية مثل السويداء في البذور والدرنات.
نظرًا لأن التخليق الكامل للنشا يقتصر على البلاستيدات ، يجب أن يكون هناك بنية فيزيائية لتكون بمثابة موقع احتياطي لهذا البوليمر. في الواقع ، كل النشا الموجود في الخلايا النباتية موجود في عضيات مغطاة بغشاء مزدوج.
المصدر: pixabay.com
بشكل عام ، تعتبر البلاستيدات عضيات شبه ذاتية توجد في كائنات مختلفة ، من النباتات والطحالب إلى الرخويات البحرية وبعض الطفيليات الأولية.
تشارك البلاستيدات في عملية التمثيل الضوئي ، في تخليق الدهون والأحماض الأمينية ، وتعمل كموقع احتياطي للدهون ، وهي مسؤولة عن تلوين الفواكه والزهور وترتبط بإدراك البيئة.
وبالمثل ، تشارك خلايا الأميلوبلاست في إدراك الجاذبية وتخزين الإنزيمات الرئيسية لبعض مسارات التمثيل الغذائي.
الخصائص والهيكل
Amyloplasts هي orgenelas خلوية موجودة في النباتات ، فهي مصدر احتياطي للنشا ولا تحتوي على أصباغ - مثل الكلوروفيل - لذا فهي عديمة اللون.
مثل البلاستيدات الأخرى ، تمتلك خلايا الأميلوبلاست جينومها الخاص ، والذي يرمز لبعض البروتينات في بنيتها. هذه الميزة هي انعكاس لأصلها التكافلي الداخلي.
واحدة من أبرز خصائص البلاستيدات هي قدرتها على التحويل البيني. على وجه التحديد ، يمكن أن تصبح صانعات الأميلوبلاستيدات خضراء ، لذلك عندما تتعرض الجذور للضوء فإنها تكتسب صبغة خضراء ، وذلك بفضل تخليق الكلوروفيل.
يمكن للبلاستيدات الخضراء أن تتصرف بطريقة مماثلة ، حيث تخزن مؤقتًا حبيبات النشا. ومع ذلك ، في amyloplasts الاحتياطي طويل الأجل.
هيكلها بسيط للغاية ، فهي تتكون من غشاء خارجي مزدوج يفصلها عن بقية المكونات السيتوبلازمية. تطور خلايا الأميلوبلاست الناضجة نظامًا غشائيًا داخليًا حيث يوجد النشا.
بواسطة Aibdescalzo ، عبر ويكيميديا كومنز
تدريب
تتشكل معظم خلايا الأميلوبلاست مباشرة من البروتوبلاستيدات عندما تتطور الأنسجة الاحتياطية وتنقسم عن طريق الانشطار الثنائي.
في المراحل المبكرة من تطور السويداء ، توجد مادة proplastidia في السويداء الخلوية. بعد ذلك ، تبدأ عمليات التكوُّن الخلوي ، حيث تبدأ البروبلاستيديا في تجميع حبيبات النشا ، وبالتالي تكوين خلايا الأميلوبلاست.
من وجهة نظر فسيولوجية ، تحدث عملية تمايز البروبلاستيدية لتكوين أرومات الأميلوبلاست عندما يتم استبدال هرمون النبات أكسين بالسيتوكينين ، مما يقلل من معدل حدوث انقسام الخلايا ، مما يؤدي إلى التراكم من النشا.
المميزات
تخزين النشا
النشا عبارة عن بوليمر معقد ذو مظهر شبه بلوري وغير قابل للذوبان ، نتاج اتحاد D-glucopyranose عن طريق روابط الجلوكوزيد. يمكن تمييز جزيئين من النشا: أميلوبكتين وأميلوز. الأول متشعب للغاية ، بينما الثاني خطي.
يتم ترسيب البوليمر في شكل حبيبات بيضاوية في بلورات كروية واعتمادًا على المنطقة التي تترسب فيها الحبوب يمكن تصنيفها إلى حبيبات متحدة المركز أو غير مركزية.
يمكن أن تختلف حبيبات النشا في الحجم ، بعضها يقترب من 45 ميكرون ، والبعض الآخر أصغر ، حوالي 10 ميكرومتر.
تخليق النشا
تعتبر البلاستيدات مسؤولة عن تخليق نوعين من النشا: النشا العابر ، الذي يتم إنتاجه خلال ساعات النهار ويتم تخزينه مؤقتًا في البلاستيدات الخضراء حتى الليل ، والنشا الاحتياطي ، الذي يتم تصنيعه وتخزينه في أرومات الأميلوبلاست. السيقان والبذور والفواكه وغيرها من الهياكل.
هناك اختلافات بين حبيبات النشا الموجودة في البلاستيدات الأميلوبلاستية فيما يتعلق بالحبوب التي توجد بشكل عابر في البلاستيدات الخضراء. في الحالة الأخيرة ، يكون محتوى الأميلوز أقل ويتم ترتيب النشا في هياكل تشبه الألواح.
تصور الجاذبية
حبوب النشا أكثر كثافة من الماء وترتبط هذه الخاصية بإدراك قوة الجاذبية. في سياق تطور النبات ، تم استغلال قدرة خلايا الأميلوبلاست على التحرك تحت تأثير الجاذبية من أجل إدراك هذه القوة.
باختصار ، تتفاعل خلايا الأميلوبلاست مع تحفيز الجاذبية من خلال عمليات الترسيب في الاتجاه الذي تعمل فيه هذه القوة ، نحو الأسفل. عندما تتلامس البلاستيدات مع الهيكل الخلوي للنبات ، فإنها ترسل سلسلة من الإشارات للنمو في الاتجاه الصحيح.
بالإضافة إلى الهيكل الخلوي ، هناك هياكل أخرى في الخلايا ، مثل الفجوات ، والشبكة الإندوبلازمية ، وغشاء البلازما ، والتي تشارك في امتصاص أرومات الأميلوبلاز المترسبة.
في الخلايا الجذرية ، يتم التقاط الإحساس بالجاذبية بواسطة خلايا الكولوميلا ، والتي تحتوي على نوع متخصص من خلايا الأميلوبلاست تسمى ستاتوليث.
تندرج الكتل الحجرية تحت قوة الجاذبية إلى قاع خلايا الكولوميلا وتبدأ مسار تحويل الإشارة حيث يعيد هرمون النمو ، أوكسين ، توزيع نفسه ويسبب نموًا تنازليًا تفاضليًا.
المسارات الأيضية
في السابق كان يُعتقد أن وظيفة amyloplasts تقتصر حصريًا على تراكم النشا.
ومع ذلك ، فقد كشف التحليل الأخير للبروتين والتركيب الكيميائي الحيوي للجزء الداخلي من هذه العضية عن وجود آلية جزيئية مشابهة تمامًا لتلك الموجودة في البلاستيدات الخضراء ، وهي معقدة بما يكفي لتنفيذ عمليات التمثيل الضوئي النموذجية للنباتات.
تحتوي أرومات الأميلوبلاست لبعض الأنواع (مثل البرسيم الحجازي ، على سبيل المثال) على الإنزيمات اللازمة لحدوث دورة GS-GOGAT ، وهو مسار استقلابي يرتبط ارتباطًا وثيقًا بامتصاص النيتروجين.
يأتي اسم الدورة من الأحرف الأولى من الإنزيمات المشاركة فيها ، وتركيب الجلوتامين (GS) وسينثاز الجلوتامات (GOGAT). يتضمن تكوين الجلوتامين من الأمونيوم والغلوتامات ، وتخليق الجلوتامين والكيتوجلوتارات من جزيئين من الجلوتامات.
يتم دمج أحدهما في الأمونيوم ويؤخذ الجزيء المتبقي إلى نسيج الخشب لتستخدمه الخلايا. بالإضافة إلى ذلك ، تمتلك البلاستيدات الخضراء والبلاستيدات الأميلوبلاستية القدرة على توفير ركائز لمسار التحلل.
المراجع
- كوبر جي إم (2000). الخلية: نهج جزيئي. الطبعة الثانية. سيناوير أسوشيتس. البلاستيدات الخضراء والبلاستيدات الأخرى. متاح على: ncbi.nlm.nih.gov
- جراجاليس ، أو. (2005). ملاحظات على الكيمياء الحيوية النباتية. أسس تطبيقه الفسيولوجي. UNAM.
- بايك ، ك. (2009). بيولوجيا البلاستيد. صحافة جامعة كامبرج.
- Raven ، PH ، Evert ، RF ، & Eichhorn ، SE (1992). بيولوجيا النبات (المجلد 2). أنا عكس.
- روز ، آر جيه (2016). بيولوجيا الخلية الجزيئية لنمو وتمايز الخلايا النباتية. اضغط CRC.
- تعز ، إل ، وزيقر ، إي (2007). فيزياء النبات. جاومي آي