AMILOPLAS: KARAKTERISTIK, FUNGSI, STRUKTUR - BIOLOGI - 2025

The amyloplasts adalah jenis penyimpanan pati plastid khusus dan ditemukan dalam proporsi yang tinggi di non-fotosintetik penyimpanan jaringan seperti endosperm biji dan umbi-umbian.

Karena sintesis pati yang lengkap dibatasi pada plastida, struktur fisik harus ada untuk berfungsi sebagai tempat cadangan polimer ini. Faktanya, semua pati yang terkandung dalam sel tumbuhan ditemukan di organel yang dilapisi oleh membran ganda.

Sumber: pixabay.com

Secara umum, plastida adalah organel semi-otonom yang ditemukan pada organisme berbeda, dari tumbuhan dan alga hingga moluska laut dan beberapa protista parasit.

Plastida berpartisipasi dalam fotosintesis, dalam sintesis lipid dan asam amino, mereka berfungsi sebagai situs cadangan lipid, bertanggung jawab atas pewarnaan buah dan bunga dan terkait dengan persepsi lingkungan.

Demikian juga, amiloplas berpartisipasi dalam persepsi gravitasi dan menyimpan enzim kunci dari beberapa jalur metabolisme.

Karakteristik dan struktur

Amiloplas adalah orgenelas seluler yang terdapat pada tumbuhan, merupakan sumber cadangan pati dan tidak memiliki pigmen - seperti klorofil - sehingga tidak berwarna.

Seperti plastida lainnya, amiloplas memiliki genomnya sendiri, yang mengkode beberapa protein dalam strukturnya. Fitur ini merupakan cerminan dari asal endosimbiosisnya.

Salah satu karakteristik plastida yang paling menonjol adalah kapasitas interkonversinya. Secara khusus, amiloplas dapat menjadi kloroplas, jadi ketika akar terkena cahaya, mereka memperoleh warna kehijauan, berkat sintesis klorofil.

Kloroplas dapat berperilaku serupa, menyimpan sementara butiran pati. Namun, dalam amiloplas cadangannya jangka panjang.

Strukturnya sangat sederhana, terdiri dari membran luar ganda yang memisahkannya dari komponen sitoplasma lainnya. Amiloplas dewasa mengembangkan sistem membran internal di mana pati ditemukan.

Oleh Aibdescalzo, melalui Wikimedia Commons

Latihan

Kebanyakan amiloplas terbentuk langsung dari protoplastida ketika jaringan cadangan berkembang dan dibagi dengan pembelahan biner.

Pada tahap awal perkembangan endosperm, proplastidia hadir dalam endosperm coenocytic. Kemudian proses selularisasi dimulai, di mana proplastidia mulai mengakumulasi butiran pati, sehingga membentuk amiloplas.

Dari sudut pandang fisiologis, proses diferensiasi proplastidia untuk menimbulkan amiloplas terjadi ketika hormon auksin tanaman digantikan oleh sitokinin, yang mengurangi kecepatan terjadinya pembelahan sel, sehingga memicu akumulasi. pati.

fitur

Penyimpanan pati

Pati adalah polimer kompleks dengan tampilan semi-kristal dan tidak larut, produk dari penyatuan D-glukopiranosa melalui ikatan glukosidik. Dua molekul pati dapat dibedakan: amilopektin dan amilosa. Yang pertama bercabang tinggi, sedangkan yang kedua linier.

Polimer diendapkan dalam bentuk butiran oval dalam sferokristal dan bergantung pada wilayah tempat butiran tersebut disimpan, dapat diklasifikasikan menjadi butiran konsentris atau eksentrik.

Butiran pati dapat bervariasi ukurannya, beberapa mendekati 45 um, dan lainnya lebih kecil, sekitar 10 um.

Sintesis pati

Plastida bertanggung jawab untuk sintesis dua jenis pati: transien, yang diproduksi pada siang hari dan disimpan sementara dalam kloroplas hingga malam hari, dan pati cadangan, yang disintesis dan disimpan dalam amiloplas. batang, biji, buah dan struktur lainnya.

Ada perbedaan antara butiran pati yang ada di amiloplas sehubungan dengan butiran yang ditemukan sementara di kloroplas. Yang terakhir, kandungan amilosa lebih rendah dan pati diatur dalam struktur seperti pelat.

Persepsi gravitasi

Butir pati jauh lebih padat daripada air dan sifat ini terkait dengan persepsi gaya gravitasi. Selama evolusi tumbuhan, kemampuan amiloplas untuk bergerak di bawah pengaruh gravitasi dimanfaatkan untuk persepsi gaya ini.

Singkatnya, amiloplas bereaksi terhadap rangsangan gravitasi dengan proses sedimentasi ke arah di mana gaya ini bekerja, ke bawah. Ketika plastida bersentuhan dengan sitoskeleton tanaman, ia mengirimkan serangkaian sinyal agar pertumbuhan terjadi ke arah yang benar.

Selain sitoskeleton, ada struktur lain dalam sel, seperti vakuola, retikulum endoplasma, dan membran plasma, yang berpartisipasi dalam pengambilan amiloplas yang mengendap.

Dalam sel akar, sensasi gravitasi ditangkap oleh sel columella, yang mengandung jenis amiloplas khusus yang disebut statolit.

Statolit berada di bawah gaya gravitasi ke bagian bawah sel columella dan memulai jalur transduksi sinyal di mana hormon pertumbuhan, auksin, mendistribusikan kembali dirinya sendiri dan menyebabkan perbedaan pertumbuhan ke bawah.

Jalur metabolisme

Sebelumnya diperkirakan bahwa fungsi amiloplas hanya terbatas pada akumulasi pati.

Namun, analisis terbaru dari protein dan komposisi biokimia bagian dalam organel ini telah mengungkapkan mesin molekuler yang sangat mirip dengan kloroplas, yang cukup kompleks untuk melakukan proses fotosintesis yang khas pada tumbuhan.

Amiloplas dari beberapa spesies (seperti alfalfa, misalnya) mengandung enzim yang diperlukan untuk siklus GS-GOGAT, jalur metabolisme yang terkait erat dengan asimilasi nitrogen.

Nama siklus berasal dari inisial enzim yang berpartisipasi di dalamnya, glutamin sintetase (GS) dan sintase glutamat (GOGAT). Ini melibatkan pembentukan glutamin dari amonium dan glutamat, dan sintesis glutamin dan ketoglutarat dari dua molekul glutamat.

Satu dimasukkan ke dalam amonium dan molekul yang tersisa dibawa ke xilem untuk digunakan oleh sel. Selain itu, kloroplas dan amiloplas memiliki kemampuan untuk menyediakan substrat ke jalur glikolitik.

Referensi

1. Cooper GM (2000). Sel: Pendekatan Molekuler. Edisi ke-2. Sinauer Associates. Kloroplas dan Plastida Lainnya. Tersedia di: ncbi.nlm.nih.gov
2. Grajales, O. (2005). Catatan tentang Biokimia Tanaman. Dasar Untuk Aplikasi Fisiologisnya. UNAM.
3. Pyke, K. (2009). Biologi plastid. Cambridge University Press.
4. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (1992). Biologi Tumbuhan (Vol.2). Saya terbalik.
5. Rose, RJ (2016). Biologi Sel Molekuler dari Pertumbuhan dan Diferensiasi Sel Tumbuhan. CRC Press.
6. Taiz, L., & Zeiger, E. (2007). Fisiologi tumbuhan. Universitas Jaume I.