Kako nastane amiloza?

Amiloza se v rastlinah sintetizira z encimom ADP-glukoza pirofosforilaza (AGPaza), ki katalizira prenos molekule glukoze iz glukoza-1-fosfata (G1P) v ADP-glukozo (ADPG), kar povzroči nastanek amiloze in pirofosfata ( PPi). Tukaj je postopek po korakih:

1. Razpoložljivost substrata:

- AGPaza zahteva prisotnost glukoza-1-fosfata (G1P) in ADP-glukoze (ADPG) kot substratov.

2. Aktivacija encimov:

- AGPazo uravnavajo različni dejavniki, vključno s svetlobo, hormoni in presnovnimi signali. Aktivacija AGPaze je ključni korak pri začetku sinteze amiloze.

3. Prenos glukoze:

- AGPaza katalizira prenos molekule glukoze iz G1P na položaj C1 ADPG, pri čemer nastane nova vez in sprosti pirofosfat (PPi) kot stranski produkt.

4. Podaljšanje amilozne verige:

- Glukozni del, prenesen iz G1P, postane prva enota amilozne verige. Naslednje enote glukoze se dodajo tej rastoči verigi s tvorbo glikozidnih vezi med C1 nove glukoze in C4 prejšnje enote glukoze.

5. Razvejanje in oblikovanje verige:

- Čeprav je amiloza predvsem linearni polimer, lahko pride do občasnih razvejev. Različen encim, imenovan razvejani encim (BE), uvaja veje s prenosom dela rastoče verige na drug položaj znotraj molekule, kar ustvarja razvejano strukturo.

6. Zaključek verige:

- Raztezanje amiloznih verig se nadaljuje, dokler encim ne naleti na signale za zaključek verige ali se inaktivira.

Dejavniki, ki vplivajo na sintezo amiloze:

Na hitrost in obseg sinteze amiloze v rastlinah vplivajo različni dejavniki, vključno z:

• Genetske variacije:

Različne rastlinske vrste in sorte imajo genetske razlike v izražanju in aktivnosti AGPaze in drugih encimov, ki sodelujejo pri sintezi škroba, kar vodi do variacij v vsebnosti amiloze.

• Okoljski pogoji:

Okoljski dejavniki, kot so intenzivnost svetlobe, temperatura in razpoložljivost hranil, lahko vplivajo na aktivnost AGPaze in sintezo škroba.

• Hormonska regulacija:

Hormoni, kot so giberelini in abscizinska kislina, igrajo vlogo pri uravnavanju aktivnosti AGPaze in sinteze amiloze.

Biološki pomen:

Amiloza skupaj z amilopektinom predstavlja glavni skladiščni polisaharid v rastlinah. Zagotavlja kompaktno in energijsko gosto rezervo glukoze, ki jo je mogoče enostavno razgraditi in uporabiti kot vir energije med kalitvijo semen in rastjo rastlin.

Skratka, sinteza amiloze je ključni proces v rastlinah, ki vključuje polimerizacijo enot glukoze, ki jo katalizira encim AGPase. Medsebojno delovanje genetskih, okoljskih in hormonskih dejavnikov vpliva na sintezo amiloze in prispeva k raznolikosti sestave škroba med različnimi rastlinskimi vrstami.