Элайопласт - Elaioplast - Wikipedia

Дифференциация элайопластов
Иллюстрация из Энциклопедического словаря Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона, около 1905 г. Клетка очень молодого листа Планифолистная ваниль; Е - элайопласты; Л - ядро; Я - лейкопласты; Б - вакуоли

Элайопласты являются одной из трех возможных форм лейкопласты, иногда широко называемые таковыми.[1] Основная функция элайопластов - синтез и хранение жирные кислоты, терпены, и другие липиды, и их можно найти в зародышевых листьях масличные, цитрусовые, так же хорошо как пыльники из многих цветущие растения.[1][2][3][4]

Описание

Как и большинство лейкопластов, элайопласты представляют собой непигментированные органеллы, способные чередоваться между различными формами пластиды. Элайопласт в первую очередь отвечает за хранение и метаболизм липидов,[5] Среди этих ролей недавние исследования показали, что эти органеллы участвуют в образовании терпенов и жирных кислот.[2][3] Обычно они выглядят как маленькие округлые органеллы, заполненные каплями масла.[1] Липиды, обнаруженные внутри элайопластов, отражают липиды, синтезируемые прокариоты, в основном триацилглицерин и стерол сложные эфиры, которые группируются в капли, видимые под микроскопом.[1] Что касается других компонентов, элайопласты также содержат белки, ассоциированные с пластоглобулами, такие как фибриллины, семейство белков, которое, как полагают, сохраняется из цианобактериальный предки пластид.[4] Наряду с тапетосомами (кластеры масла и белков, производимые эндоплазматический ретикулум ), элайопласты часто встречаются в тапетум пыльников покрытосеменных, продукты которых, масло из пластиды и белок из тапетосомы, используются для формирования пыльцевой оболочки развивающихся зерна.[1] После созревания пыльцевых зерен эти органеллы разрушаются и высвобождаются в локулус пыльника.[1] Обнаруженные также в масличных семенах, элайопласты этой группы обеспечивают превращение липидов в углеводы, которые служат топливом для прорастания эмбриона.[4] Было показано, что образцы цитрусовых содержат особенно большое количество элайопластов в кожуре плодов, где они необходимы для производства терпенов.[5]

Разработка

Внутри растения элайопласты, как и все другие пластиды, возникают из пропластиды в разделительной части стебля (меристема ). Эти пропластиды еще не дифференцировались и, как таковые, могут развиваться в любые известные пластиды, определяемые тканями, в которых они присутствуют.[6] В вегетативные клетки, пропластиды обычно следуют однонаправленным путем развития без переворотов между одной формой и другой. Репродуктивные клетки, однако, могут иметь пластиды, которые часто переключаются между собой.[7] В пыльниках цветковых растений элайопласты представляют собой заключительную стадию развития пластид в тапетуме, выходя либо непосредственно из пропластид, либо превращаясь в другие пластиды, в зависимости от вида и стратегия опыления.[7]

Происхождение и наследование

Предполагается, что пластиды произошли от эндосимбиотический событие между древним эукариотом и предком цианобактерий более 1 миллиарда лет назад, когда бактерия была поглощена другой и оставалась там, где она служила метаболическим центром для фотосинтез.[8] Доказательства этого сегодня можно наблюдать в независимых геномах, характерных для пластид, которые, как было установлено, тесно связаны с современными цианобактериями.[9] Со времени их древнего симбиотического события, пластидный геном значительно сократился, при этом сами органеллы кодируют около 100 из 2500 ассоциированных белков, а все остальное переносится в ядерный геном.[1]

Как и большинство пластид, элайопласты размножаются двойное деление независимо от деления родительской клетки, что указывает на их бактериальное происхождение.[1] Это деление происходит непосредственно перед цитокинез, а затем продукты транспортируются к дочерним клеткам как компонент цитоплазма.[1]

В результате способности к взаимному преобразованию между другими типами семейства пластид, элайопласты имеют одинаковые пластом (пластидный геном) со всеми другими пластидами и преимущественно наследуются по материнской линии у покрытосеменных.[5][7] Как следует из названия, материнское наследование исключает пластом отца одним из двух способов: во время развития пыльцы или во время пыльцевая трубка формирование.[7] Во время развития пыльцы отцовские пластиды останавливаются микрофиламенты в цитоскелете незадолго до микроспора разделение или дегенерация сразу после этого.[7] Вклад отцовского пластома также можно предотвратить во время образования пыльцевой трубки, когда пластиды отделены от сперматозоиды как они сливаются с яйцо.[7]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я Мудрый RR (2007). «Разнообразие форм и функций пластидов». Строение и функции пластидов. Достижения в фотосинтезе и дыхании. 23. С. 3–26. Дои:10.1007/978-1-4020-4061-0_1. ISBN  978-1-4020-4060-3.
  2. ^ а б Истмонд П.Дж., Деннис Д.Т., Русторн С. (июль 1997 г.). «Доказательства того, что транслокатор обмена малат / неорганический фосфат переносит углерод через оболочку лейкопласта для синтеза жирных кислот в развитии эндосперма семян клещевины». Физиология растений. 114 (3): 851–856. Дои:10.1104 / стр.114.3.851. ЧВК  158371. PMID  12223747.
  3. ^ а б Глейз М., Паули Дж., Карде Дж. П., Марпо А., Бернар-Даган С. (ноябрь 1983 г.). «Биосинтез монотерпеновых углеводородов изолированными лейкопластами Citrofortunella mitis». Planta. 159 (4): 373–81. Дои:10.1007 / BF00393177. PMID  24258236. S2CID  646883.
  4. ^ а б c ван Вейк К.Дж., Кесслер Ф. (апрель 2017 г.). «Пластоглобулы: микрокомпартменты пластид с интегрированными функциями в метаболизме, переходах развития пластид и адаптации к окружающей среде». Ежегодный обзор биологии растений. 68 (1): 253–289. Дои:10.1146 / annurev-arplant-043015-111737. PMID  28125283.
  5. ^ а б c Чжу М., Лин Дж., Е Дж, Ван Р, Ян С, Гонг Дж, Лю И, Дэн С, Лю П, Чен С, Ченг И, Дэн Х, Цзэн И (7 февраля 2018 г.). «Комплексный протеомный анализ элайопластов цитрусовых дает представление о биогенезе и функциях элайопластов». Садоводческие исследования. 5 (1): 6. Дои:10.1038 / с41438-017-0014-х. ЧВК  5802726. PMID  29423236.
  6. ^ ван Вейк KJ, Багинский S (апрель 2011 г.). «Протеомика пластид у высших растений: текущее состояние и будущие цели». Физиология растений. 155 (4): 1578–88. Дои:10.1104 / стр.111.172932. ЧВК  3091083. PMID  21350036.
  7. ^ а б c d е ж Клеман С., Пачини Э. (январь 2001 г.). «Пластиды пыльников у покрытосеменных растений». Ботанический обзор. 67 (1): 54–73. Дои:10.1007 / BF02857849. S2CID  28435753.
  8. ^ Макфадден Г.И. (декабрь 1999 г.). «Эндосимбиоз и эволюция растительной клетки». Текущее мнение в области биологии растений. 2 (6): 513–519. Дои:10.1016 / с 1369-5266 (99) 00025-4. PMID  10607659.
  9. ^ Мартин В., Стобе Б., Горемыкин В., Хапсманн С., Хасегава М., Коваллик К.В. (май 1998 г.). «Перенос генов в ядро ​​и эволюция хлоропластов». Природа. 393 (6681): 162–5. Bibcode:1998Натура.393..162М. Дои:10.1038/30234. PMID  11560168. S2CID  205000315.

Библиография