澱粉體

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馬鈴薯塊莖細胞內的澱粉體

澱粉體英语Amyloplast),又稱造粉體,是高等植物細胞中的一種質粒體,又可細分為白色體的一種。主要功能為以澱粉的形式合成及儲存醣類,留待需要時使用。澱粉體和葉綠體有密切關係,目前已觀察到在馬鈴薯塊莖中可相互轉換[1][2]


分布與機制[编辑]

澱粉體是一種特化的白色體,和澱粉的代謝有關,植物可將光合作用產生的葡萄糖經由聚合轉變成澱粉,再以澱粉粒的形式儲存於澱粉體中。澱粉體通常在植物的果實塊根塊莖等地下儲存器官發現。當植物需要能量時,澱粉體可將其中儲存的澱粉分解成葡萄糖,提供植物使用。[3]

和其他質粒體一樣,澱粉體含有自己的环状DNA。根據內共生理論,質粒體县認為起源於原核生物在真核細胞内的共生。

除了澱粉體之外,特化的白色體還有蛋白質體油粒體。另外,黃化葉綠體也能被視為廣義的白色體。

形態[编辑]

各種質粒體的關係圖

澱粉體中含有一個至數個澱粉粒,其外型因不同植物而有不小的差異,即使同一澱粉體內,澱粉粒的大小、形狀也可能會有不同[4]。總體來說,大部分的澱粉粒呈角形或球形,其中直鏈澱粉含量越多者,澱粉粒越接近圓球形。[5]

有些植物的澱粉粒有明顯的同心層紋,是因直鏈澱粉支鏈澱粉對水的溶解度不同,膨脹程度不同所致,這些層紋的中心點稱為粒臍(Hilum),不同植物的粒臍形狀也有所不同[5],有些呈星形,有些呈圓形。由於層紋的來源為對水溶解度不同所致,在乾燥的情況下,澱粉粒就沒有層紋的構造[6]

轉換[编辑]

澱粉體和另一種質粒體——葉綠體有密切關係。澱粉的代謝有時也可在葉綠體中進行,而且在某些情況下,澱粉體和葉綠體被認為可以相互轉換,目前這種轉換的現象只在馬鈴薯的塊莖中被發現:當塊莖受到光照時,會轉变為綠色,这是因其澱粉體轉化为葉綠體造成的。[7]

感知重力[编辑]

植物的向地性(gravitropism)為根冠生長素(IAA,吲哚乙酸)分佈不均,造成根部的生長會朝向地心彎曲。對於向地性形成的機制有許多說法,其中一種澱粉平衡石假說(starch-statolith hypothesis)主張向地性形成的機制是澱粉體沉澱改變,帶動其他胞器轉換所致,該假說在1900年由G.Haberlandt和E.Nemee提出,想法來自無脊椎動物平衡囊(statocysts),平衡囊內腔附著了許多感應的毛,腔中有許多平衡石(成分多為碳酸鈣),當平衡囊受到外力而改變位置時,平衡石的再次沉澱會碰觸到感應毛,造成感應毛的彎曲,從而送出動作電位到達中樞神經,產生感覺。


澱粉平衡石假說認為植物根冠細胞中的澱粉體就有如動物的平衡石,當澱粉石受重力影響再次沉澱時,會使特化為平衡細胞的中軸細胞產生反應。雖然詳細機制還不清楚,但目前已發現澱粉體的沉澱會帶動肌動蛋白改變,刺激中軸細胞的細胞膜上的離子通道,這些訊號最終導致生長素分部的不對稱性,因而造成根部的向地性[8]

相關條目[编辑]

參考資料[编辑]

  1. ^ mondofacto Amyloplast. 2008-2-22 (英文). 
  2. ^ amyloplast. Random House Dictionary (英文). 
  3. ^ Wise, Robert. 1//The Diversity of Plastid Form and Function. Springer. 2007 (英文). 
  4. ^ 這個網站有列出一些常見植物種子的澱粉粒特性[1]
  5. ^ 5.0 5.1 碳水化合物. 台大農藝學系 種子研究室 (中文(台灣)‎). 
  6. ^ 吳純寬. 中華百科全書 澱粉粒. 中華百科全書 (中文(台灣)‎). 
  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 (英文). 
  8. ^ 劉玉山. 植物根的向地性(Root Gravitropism). 國科會高瞻計畫資源平台 中學教材示範網頁. 2009-7-10 (中文(台灣)‎).