淀粉体

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马铃薯块茎细胞内的淀粉体

淀粉体英语:Amyloplast),又称造粉,是高等植物细胞中的一种质粒体,又可细分为白色体的一种。主要功能为以淀粉的形式合成及储存糖类,留待需要时使用。淀粉体和叶绿体有密切关系,目前已观察到在马铃薯的块茎中可相互转换[1][2]

目录

分布与机制

淀粉体是一种特化的白色体,和淀粉的代谢有关,植物可将光合作用产生的葡萄糖经由聚合转变成淀粉,再以淀粉粒的形式储存于淀粉体中。淀粉体通常在植物的果实或块根、块茎等地下储存器官发现。当植物需要能量时,淀粉体可将其中储存的淀粉分解成葡萄糖,提供植物使用。[3]

和其他质粒体一样,淀粉体含有自己的环状DNA。根据内共生理论,质粒体县认为起源于原核生物真核细胞内的共生。

除了淀粉体之外,特化的白色体还有蛋白质体油粒体。另外,黄化叶绿体也能被视为广义的白色体。

形态

各种质粒体的关系图

淀粉体中含有一个至数个淀粉粒,其外型因不同植物而有不小的差异,即使同一淀粉体内,淀粉粒的大小、形状也可能会有不同[4]。总体来说,大部分的淀粉粒呈角形或球形,其中直链淀粉含量越多者,淀粉粒越接近圆球形。[5]

有些植物的淀粉粒有明显的同心层纹,是因直链淀粉和支链淀粉对水的溶解度不同,膨胀程度不同所致,这些层纹的中心点称为粒脐(Hilum),不同植物的粒脐形状也有所不同[5],有些呈星形,有些呈圆形。由于层纹的来源为对水溶解度不同所致,在干燥的情况下,淀粉粒就没有层纹的构造[6]

转换

淀粉体和另一种质粒体——叶绿体有密切关系。淀粉的代谢有时也可在叶绿体中进行,而且在某些情况下,淀粉体和叶绿体被认为可以相互转换,目前这种转换的现象只在马铃薯的块茎中被发现:当块茎受到光照时,会转变为绿色,这是因其淀粉体转化为叶绿体造成的。[7]

感知重力

植物的向地性(gravitropism)为根冠生长素(IAA,吲哚乙酸)分布不均,造成根部的生长会朝向地心弯曲。对于向地性形成的机制有许多说法,其中一种淀粉平衡石假说(starch-statolith hypothesis)主张向地性形成的机制是淀粉体沉淀改变,带动其他胞器转换所致,该假说在1900年由G.Haberlandt和E.Nemee提出,想法来自无脊椎动物的平衡囊(statocysts),平衡囊内腔附着了许多感应的毛,腔中有许多平衡石(成分多为碳酸钙),当平衡囊受到外力而改变位置时,平衡石的再次沉淀会碰触到感应毛,造成感应毛的弯曲,从而送出动作电位到达中枢神经,产生感觉。

淀粉平衡石假说认为植物根冠细胞中的淀粉体就有如动物的平衡石,当淀粉石受重力影响再次沉淀时,会使特化为平衡细胞的中轴细胞产生反应。虽然详细机制还不清楚,但目前已发现淀粉体的沉淀会带动肌动蛋白改变,刺激中轴细胞的细胞膜上的离子通道,这些讯号最终导致生长素分部的不对称性,因而造成根部的向地性[8]

相关条目

参考资料

  1. mondofacto Amyloplast. 2008-2-22 . 
  2. amyloplast. Random House Dictionary . 
  3. Wise, Robert. 1. The Diversity of Plastid Form and Function. Springer. 2007 . 
  4. 这个网站有列出一些常见植物种子的淀粉粒特性[1]
  5. 5.0 5.1 碳水化合物. 台大农艺学系 种子研究室 (). 
  6. 吴纯宽. 中华百科全书 淀粉粒. 中华百科全书 (). 
  7. Anstis, P. J. P.; D. H. Northcote. Development of chloroplasts from amyloplasts in potato tuber discs. New Phytologist. 1973, 72 (3): 449–463. doi:10.1111/j.1469-8137.1973.tb04394.x . 
  8. 刘玉山. 植物根的向地性(Root Gravitropism). 国科会高瞻计画资源平台 中学教材示范网页. 2009-7-10 (). 

参考来源

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