Ako sa vyrába amylóza?

Amylóza je v rastlinách syntetizovaná enzýmom ADP-glukóza pyrofosforyláza (AGPáza), ktorý katalyzuje prenos molekuly glukózy z glukózo-1-fosfátu (G1P) na ADP-glukózu (ADPG), čo vedie k tvorbe amylózy a pyrofosfátu ( PPi). Tu je postup krok za krokom:

1. Dostupnosť substrátu:

- AGPáza vyžaduje prítomnosť glukózo-1-fosfátu (G1P) a ADP-glukózy (ADPG) ako substrátov.

2. Aktivácia enzýmu:

- AGPáza je regulovaná rôznymi faktormi vrátane svetla, hormónov a metabolických signálov. Aktivácia AGPázy je kľúčovým krokom pri iniciácii syntézy amylózy.

3. Prenos glukózy:

- AGPáza katalyzuje prenos molekuly glukózy z G1P do polohy C1 ADPG, čím sa vytvorí nová väzba a ako vedľajší produkt sa uvoľní pyrofosfát (PPi).

4. Predĺženie reťazca amylózy:

- Glukózová časť prenesená z G1P sa stáva prvou jednotkou amylózového reťazca. Nasledujúce glukózové jednotky sa pridávajú do tohto rastúceho reťazca prostredníctvom tvorby glykozidických väzieb medzi C1 novej glukózy a C4 predchádzajúcej glukózovej jednotky.

5. Rozvetvenie a tvorba reťazcov:

- Zatiaľ čo amylóza je primárne lineárny polymér, môže dochádzať k občasnému rozvetveniu. Iný enzým nazývaný vetviaci enzým (BE) zavádza vetvy prenesením časti rastúceho reťazca na inú pozíciu v molekule, čím sa vytvorí rozvetvená štruktúra.

6. Ukončenie reťazca:

- Predlžovanie amylózových reťazcov pokračuje, kým sa enzým nestretne so signálmi, ktoré ukončia reťazec, alebo kým sa neaktivuje.

Faktory ovplyvňujúce syntézu amylózy:

Rýchlosť a rozsah syntézy amylózy v rastlinách ovplyvňujú rôzne faktory, vrátane:

• Genetická variácia:

Rôzne rastlinné druhy a odrody majú genetické rozdiely v expresii a aktivite AGPázy a iných enzýmov zapojených do syntézy škrobu, čo vedie k zmenám v obsahu amylózy.

• Podmienky prostredia:

Faktory prostredia, ako je intenzita svetla, teplota a dostupnosť živín, môžu ovplyvniť aktivitu AGPázy a syntézu škrobu.

• Hormonálna regulácia:

Hormóny ako gibberelíny a kyselina abscisová hrajú úlohu pri regulácii aktivity AGPázy a syntézy amylózy.

Biologický význam:

Amylóza spolu s amylopektínom tvorí hlavný zásobný polysacharid v rastlinách. Poskytuje kompaktnú a energeticky bohatú zásobu glukózy, ktorá sa dá ľahko rozložiť a použiť ako zdroj energie počas klíčenia semien a rastu rastlín.

Záverom možno povedať, že syntéza amylózy je kľúčovým procesom v rastlinách, ktorý zahŕňa polymerizáciu glukózových jednotiek katalyzovanú enzýmom AGPázou. Súhra genetických, environmentálnych a hormonálnych faktorov ovplyvňuje syntézu amylózy a prispieva k rôznorodosti zloženia škrobu v rôznych rastlinných druhoch.