Jak powstaje amyloza?

Amyloza jest syntetyzowana w roślinach przez enzym pirofosforylazę ADP-glukozy (AGPaza), który katalizuje przeniesienie cząsteczki glukozy z glukozo-1-fosforanu (G1P) do ADP-glukozy (ADPG), w wyniku czego powstaje amyloza i pirofosforan ( PPi). Oto proces krok po kroku:

1. Dostępność podłoża:

- AGPaza wymaga obecności glukozo-1-fosforanu (G1P) i ADP-glukozy (ADPG) jako substratów.

2. Aktywacja enzymów:

- AGPaza jest regulowana przez różne czynniki, w tym światło, hormony i sygnały metaboliczne. Aktywacja AGPazy jest kluczowym krokiem w inicjowaniu syntezy amylozy.

3. Transfer glukozy:

- AGPaza katalizuje przeniesienie cząsteczki glukozy z G1P do pozycji C1 ADPG, tworząc nowe wiązanie i uwalniając pirofosforan (PPi) jako produkt uboczny.

4. Wydłużenie łańcucha amylozowego:

- Ugrupowanie glukozy przeniesione z G1P staje się pierwszą jednostką łańcucha amylozy. Kolejne jednostki glukozy są dodawane do tego rosnącego łańcucha poprzez tworzenie wiązań glikozydowych pomiędzy C1 nowej glukozy i C4 poprzedniej jednostki glukozy.

5. Rozgałęzianie i tworzenie łańcucha:

- Chociaż amyloza jest głównie polimerem liniowym, czasami mogą wystąpić rozgałęzienia. Inny enzym zwany enzymem rozgałęziającym (BE) wprowadza rozgałęzienia, przenosząc część rosnącego łańcucha do innej pozycji w cząsteczce, tworząc rozgałęzioną strukturę.

6. Zakończenie łańcucha:

- Wydłużanie łańcuchów amylozy trwa do momentu, gdy enzym napotka sygnały kończące łańcuch lub stanie się inaktywowany.

Czynniki wpływające na syntezę amylozy:

Na szybkość i stopień syntezy amylozy w roślinach wpływają różne czynniki, m.in.:

• Zmienność genetyczna:

Różne gatunki i odmiany roślin wykazują różnice genetyczne w ekspresji i aktywności AGPazy i innych enzymów biorących udział w syntezie skrobi, co prowadzi do różnic w zawartości amylozy.

• Warunki środowiskowe:

Czynniki środowiskowe, takie jak intensywność światła, temperatura i dostępność składników odżywczych, mogą wpływać na aktywność AGPazy i syntezę skrobi.

• Regulacja hormonalna:

Hormony, takie jak gibereliny i kwas abscysynowy, odgrywają rolę w regulacji aktywności AGPazy i syntezy amylozy.

Znaczenie biologiczne:

Amyloza wraz z amylopektyną stanowi główny polisacharyd magazynujący w roślinach. Zapewnia zwartą i gęstą energetycznie rezerwę glukozy, która może być łatwo rozłożona i wykorzystana jako źródło energii podczas kiełkowania nasion i wzrostu roślin.

Podsumowując, synteza amylozy jest kluczowym procesem w roślinach, polegającym na polimeryzacji jednostek glukozy katalizowanej przez enzym AGPazę. Wzajemne oddziaływanie czynników genetycznych, środowiskowych i hormonalnych wpływa na syntezę amylozy i przyczynia się do różnorodności składu skrobi u różnych gatunków roślin.