Miten amyloosia valmistetaan?

Amyloosia syntetisoi kasveissa ADP-glukoosipyrofosforylaasi (AGPaasi) -entsyymi, joka katalysoi glukoosimolekyylin siirtymistä glukoosi-1-fosfaatista (G1P) ADP-glukoosiksi (ADPG), mikä johtaa amyloosin ja pyrofosfaatin muodostumiseen ( PPi). Tässä on vaiheittainen prosessi:

1. Alustan saatavuus:

- AGPaasi vaatii glukoosi-1-fosfaatin (G1P) ja ADP-glukoosin (ADPG) läsnäolon substraatteina.

2. Entsyymiaktivointi:

- AGPaasia säätelevät monet tekijät, kuten valo, hormonit ja aineenvaihduntasignaalit. AGPaasin aktivointi on ratkaiseva vaihe amyloosisynteesin aloittamisessa.

3. Glukoosin siirto:

- AGPaasi katalysoi glukoosimolekyylin siirtymistä G1P:stä ADPG:n C1-asemaan muodostaen uuden sidoksen ja vapauttaen pyrofosfaattia (PPi) sivutuotteena.

4. Amyloosiketjun venymä:

- G1P:stä siirtyneestä glukoosiosasta tulee amyloosiketjun ensimmäinen yksikkö. Seuraavat glukoosiyksiköt lisätään tähän kasvavaan ketjuun muodostamalla glykosidisidoksia uuden glukoosiyksikön C1:n ja edellisen glukoosiyksikön C4:n välille.

5. Haaroittuminen ja ketjun muodostus:

- Vaikka amyloosi on ensisijaisesti lineaarinen polymeeri, satunnaista haarautumista voi tapahtua. Erilainen entsyymi, nimeltään haarautuva entsyymi (BE), lisää oksia siirtämällä osan kasvavasta ketjusta eri kohtaan molekyylissä, jolloin syntyy haarautunut rakenne.

6. Ketjun päättäminen:

- Amyloosiketjujen venyminen jatkuu, kunnes entsyymi kohtaa ketjun päättäviä signaaleja tai inaktivoituu.

Amyloosin synteesiin vaikuttavat tekijät:

Amyloosin synteesin nopeuteen ja laajuuteen kasveissa vaikuttavat useat tekijät, mukaan lukien:

• Geneettinen variaatio:

Eri kasvilajeissa ja -lajikkeissa on geneettisiä eroja AGPaasin ja muiden tärkkelyssynteesiin osallistuvien entsyymien ilmentymisessä ja aktiivisuudessa, mikä johtaa vaihteluihin amyloosipitoisuudessa.

• Ympäristöolosuhteet:

Ympäristötekijät, kuten valon intensiteetti, lämpötila ja ravinteiden saatavuus, voivat vaikuttaa AGPaasiaktiivisuuteen ja tärkkelyssynteesiin.

• Hormonaalinen säätely:

Hormonit, kuten gibberelliinit ja abskisiinihappo, säätelevät AGPaasiaktiivisuutta ja amyloosisynteesiä.

Biologinen merkitys:

Amyloosi on yhdessä amylopektiinin kanssa tärkein varastopolysakkaridi kasveissa. Se tarjoaa kompaktin ja energiatiheän glukoosivarannon, joka voidaan helposti hajottaa ja käyttää energialähteenä siementen itämisen ja kasvien kasvun aikana.

Yhteenvetona voidaan todeta, että amyloosin synteesi on ratkaiseva prosessi kasveissa, joka sisältää glukoosiyksiköiden polymeroinnin, jota katalysoi AGPaasi-entsyymi. Geneettisten, ympäristöllisten ja hormonaalisten tekijöiden vuorovaikutus vaikuttaa amyloosin synteesiin ja myötävaikuttaa tärkkelyskoostumuksen monimuotoisuuteen eri kasvilajien välillä.