Amyloplast en andere soorten plastiden

Een amyloplast is een organel dat voorkomt in plantencellen. Amyloplasten zijn plastiden die zetmeel produceren en opslaan in interne membraancompartimenten. Ze worden vaak aangetroffen in vegetatieve plantenweefsels, zoals knollen (aardappelen) en bollen. Van amyloplasten wordt ook gedacht dat ze betrokken zijn bij zwaartekrachtdetectie (gravitropisme) en plantwortels helpen in een neerwaartse richting te groeien.

Belangrijkste afhaalrestaurants: Amyloplast en andere plastiden

• Plastiden zijn plantorganellen die functioneren in de synthese en opslag van voedingsstoffen. Deze dubbelmembraan, cytoplasmatische structuren hebben hun eigen DNA en repliceren onafhankelijk van de cel.
• Plastiden ontstaan ​​uit onrijpe cellen genoemd proplastids die rijpen tot chloroplasten, chromoplasten, gerontoplasten en leukoplasten.
• Amyloplasten zijn leukoplast die hoofdzakelijk in zetmeelopslag functioneren. Ze zijn kleurloos en worden aangetroffen in plantenweefsels die geen fotosynthese ondergaan (wortels en zaden).
• Amyloplasten synthetiseren tijdelijk zetmeel dat tijdelijk wordt opgeslagen in chloroplasten en wordt gebruikt voor energie. Chloroplasten zijn de sites voor fotosynthese en energieproductie in planten.
• Amyloplasten helpen ook om wortelgroei naar beneden te richten in de richting van de zwaartekracht.

Amyloplasten zijn afgeleid van een groep plastiden die bekend staan ​​als leucoplasten. leukoplast hebben geen pigment en zien er kleurloos uit. Verschillende andere soorten plastiden worden gevonden in plantencellen, waaronder chloroplasten (sites van fotosynthese), chromoplasten (plantenpigmenten produceren), en gerontoplasts (afgebroken chloroplasten).

Soorten plastiden

Dit beeld van de verticale doorsnede van een blad werd genomen met een scanning-elektronenmicroscoop. Chloroplasten (groene plastiden die verantwoordelijk zijn voor fotosynthese) en andere organellen worden in de cellen gezien. Clouds Hill Imaging Ltd./Corbis Documentaire / Getty Images

Plastiden zijn organellen die voornamelijk functioneren bij de synthese van voedingsstoffen en de opslag van biologische moleculen. Hoewel er verschillende soorten plastiden zijn die gespecialiseerd zijn om specifieke rollen te vervullen, hebben plastiden een aantal gemeenschappelijke kenmerken. Ze bevinden zich in het celcytoplasma en worden omgeven door een dubbel lipidemembraan. Plastiden hebben ook hun eigen DNA en kunnen onafhankelijk van de rest van de cel repliceren. Sommige plastiden bevatten pigmenten en zijn kleurrijk, terwijl anderen geen pigmenten hebben en kleurloos zijn. Plastiden ontwikkelen zich uit onrijpe, ongedifferentieerde cellen die proplastiden worden genoemd. proplastids volwassen worden in vier soorten gespecialiseerde plastiden: chloroplasten, chromoplasten, gerontoplasten, en leukoplast.

• chloroplasten: Deze groene plastiden zijn verantwoordelijk voor fotosynthese en energieproductie door glucosesynthese. Ze bevatten chlorofyl, een groen pigment dat lichtenergie absorbeert. Chloroplasten worden vaak gevonden in gespecialiseerde cellen genoemd cellen bewaken gelegen in plantenbladeren en stengels. Beschermcellen openen en sluiten kleine poriën die huidmondjes worden genoemd om gasuitwisseling mogelijk te maken die nodig is voor fotosynthese.
• chromoplasten: Deze kleurrijke plastiden zijn verantwoordelijk voor de productie en opslag van cartenoïde pigment. Carotenoïden produceren rode, gele en oranje pigmenten. Chromoplasten bevinden zich voornamelijk in gerijpt fruit, bloemen, wortels en bladeren van angiospermen. Ze zijn verantwoordelijk voor weefselkleuring in planten, die dient om bestuivers aan te trekken. Sommige chloroplasten die in niet-gerijpte vruchten worden gevonden, worden in chromoplasten omgezet naarmate de vruchten rijpen. Deze kleurverandering van groen naar een carotenoïde kleur geeft aan dat het fruit rijp is. Bladkleurverandering in de herfst is te wijten aan het verlies van het groene pigment chlorofyl, dat de onderliggende carotenoïde kleuring van de bladeren onthult. Amyloplasten kunnen ook worden omgezet in chromoplasten door eerst over te schakelen naar amylochromoplasten (plastiden die zetmeel en carotenoïden bevatten) en vervolgens naar chromoplasten.
• Gerontoplasts: Dezeplastiden ontwikkelen zich door de afbraak van chloroplasten, die optreedt wanneer plantencellen afsterven. In het proces wordt chlorofyl afgebroken in chloroplasten, waardoor alleen cartotenoïde pigmenten achterblijven in de resulterende gerontoplastcellen.
• leukoplast: Deze plastiden missen kleur en functie om voedingsstoffen op te slaan.

Leucoplast-plastiden

Deze valse kleurtransmissie-elektronenmicrofoto toont een amyloplast (groot centraal lichaam), een zetmeelbevattend plastide, gevonden in een cel van de wortelkap van een ui. Amyloplasten bevatten grote hoeveelheden zetmeel (blauwe bolletjes). Dr. Jeremy Burgess / Science Photo Library / Getty Images

Leucoplasten worden meestal aangetroffen in weefsels die geen fotosynthese ondergaan, zoals wortels en zaden. Soorten leucoplasten zijn onder meer:

• amyloplasten: Deze leukoplasten zetten glucose om in zetmeel voor opslag. Het zetmeel wordt opgeslagen als korrels in amyloplasten van knollen, zaden, stengels en fruit. De dichte zetmeelkorrels veroorzaken dat amyloplasten in plantenweefsel bezinken als reactie op de zwaartekracht. Dit veroorzaakt groei in een neerwaartse richting. Amyloplasten synthetiseren ook tijdelijk zetmeel. Dit type zetmeel wordt tijdelijk opgeslagen in chloroplasten om te worden afgebroken en gebruikt voor energie 's nachts wanneer geen fotosynthese plaatsvindt. Overgangszetmeel wordt voornamelijk gevonden in weefsels waar fotosynthese optreedt, zoals bladeren.
• elaioplasten: Deze leukoplasten synthetiseren vetzuren en slaan oliën op in met lipiden gevulde microcompartimenten die plastoglobuli worden genoemd. Ze zijn belangrijk voor de juiste ontwikkeling van pollenkorrels.
• etioplast: Deze lichte arme chloroplasten bevatten geen chlorofyl maar hebben het voorloperpigment voor de productie van chlorofyl. Eenmaal blootgesteld aan licht vindt chlorofylproductie plaats en worden etioplasten omgezet in chloroplasten.
• Proteinoplasts: Ook wel genoemd aleuroplasts, deze leucoplasten slaan eiwitten op en worden vaak in zaden gevonden.

Amyloplast ontwikkeling

Deze afbeelding toont zetmeelkorrels (groen) in het parenchym van een Clematis sp. fabriek. Zetmeel wordt gesynthetiseerd uit de koolhydraatsucrose, een suiker die tijdens de fotosynthese door de plant wordt geproduceerd en als energiebron wordt gebruikt. Het wordt opgeslagen als korrels in structuren die amyloplasten worden genoemd (geel). Steve Gschmeissner / Science Photo Library / Getty Images

amyloplasten zijn verantwoordelijk voor alle zetmeelsynthese in planten. Ze worden gevonden in plantenparenchymweefsel dat de buitenste en binnenste lagen van stengels en wortels samenstelt; de middelste laag bladeren; en het zachte weefsel in fruit. Amyloplasten ontwikkelen zich uit proplastiden en delen door het proces van binaire splijting. Rijpende amyloplasten ontwikkelen interne membranen die compartimenten creëren voor de opslag van zetmeel.

Zetmeel is een glucose-polymeer dat in twee vormen bestaat: amylopectine en amylose. Zetmeelkorrels zijn samengesteld uit zowel amylopectine- als amylosemoleculen die op een zeer georganiseerde manier zijn gerangschikt. De grootte en het aantal zetmeelkorrels in amyloplasten varieert op basis van de plantensoort. Sommige bevatten een enkele bolvormige korrel, terwijl anderen meerdere kleine korrels bevatten. De grootte van de amyloplast zelf hangt af van de hoeveelheid zetmeel die wordt opgeslagen.

bronnen

• Horner, H. T., et al. "Amyloplast naar Chromoplast-conversie bij de ontwikkeling van siertabak Bloementecten levert suiker voor nectar en antioxidanten voor bescherming." American Journal of Botany 94.1 (2007). 12-24.
• Weise, Sean E., et al. "De rol van overgangszetmeel in C3, CAM en C4 metabolisme en mogelijkheden voor technische bladzetmeelaccumulatie." Journal of Experimental Botany 62.9 (2011). 3109-3118., .