آمیلوپلاست: انبارهای شگفتانگیز نشاسته در گیاهان
سلول گیاهی و انواع پلاستها: کارخانههای رنگارنگ
همانطور که در بدن ما اندامهای مختلفی مانند قلب، کلیه و کبد وجود دارد، درون هر سلول گیاهی نیز اندامکهای کوچکی وجود دارند که هر کدام وظیفهای خاص بر عهده دارند. یکی از این گروههای مهم، پلاستها هستند. پلاستها بسته به رنگیزهها۳ و عملکردشان به دستههای مختلفی تقسیم میشوند:
| نوع پلاست | رنگ | عملکرد اصلی | مثال ملموس |
|---|---|---|---|
| کلروپلاست۴ | سبز | فتوسنتز۵ (ساخت غذا) | سلولهای برگ کاهو |
| کروموپلاست۶ | زرد، نارنجی، قرمز | جذب جانوران برای گردهافشانی و پراکندگی | گوجهفرنگی رسیده، هویج |
| لوکوپلاست۲ (بیرنگ) | بیرنگ | ذخیرهسازی مواد (نشاسته، چربی، پروتئین) | سلولهای ریشه سیبزمینی |
همانطور که در جدول میبینید، لوکوپلاست انبار سلول است. آمیلوپلاست در واقع مهمترین و رایجترین نوع لوکوپلاست است که مأموریت ذخیرهسازی نشاسته را بر عهده دارد.
ساختمان و عملکرد آمیلوپلاست: چگونه نشاسته ذخیره میشود؟
آمیلوپلاستها کیسههای کوچک و بیرنگی هستند که در سیتوپلاسم۷ سلولهای گیاهی شناورند. کار اصلی آنها این است که قند ساخته شده در فرآیند فتوسنتز (که معمولاً به صورت گلوکز است) را دریافت و آن را به شکل دانههای نشاسته ذخیره کنند. نشاسته یک درشتمولکول۸ است که از به هم پیوستن صدها مولکول گلوکز ساخته میشود. معادله سادهشده این تبدیل به صورت زیر است:
این دانههای نشاسته درون آمیلوپلاست به صورت لایهلایه رشد میکنند و مانند یک پیاز، لایههای متحدالمرکزی را تشکیل میدهند. گیاه میتواند در زمان نیاز (مثلاً در شب که فتوسنتز انجام نمیشود یا هنگام جوانهزنی دانه)، این نشاسته را مجدداً به قندهای ساده تجزیه کرده و از انرژی آن استفاده کند.
آمیلوپلاستها در آشپزخانه و کشاورزی: از مزرعه تا سفره
شما هر روز با محصولات حاوی آمیلوپلاست سروکار دارید. در واقع، بخش عمدهای از کالری دریافتی انسان از طریق مصرف نشاسته ذخیره شده در این اندامکها تأمین میشود.
| بخش گیاه | نمونه گیاهی | نقش آمیلوپلاست | مصرف انسانی |
|---|---|---|---|
| غدههای زیرزمینی (ساقه تغییر شکل یافته) | سیبزمینی | ذخیره انرژی برای رشد فصل بعد | سرخ شده، پخته، پوره |
| دانهها | گندم، برنج، ذرت | تأمین انرژی برای جوانهزنی و رشد اولیه گیاهک۹ | نان، پاستا، غلات صبحانه |
| ریشههای ذخیرهای | سیبزمینی شیرین، سیب زمینی ترشی (جالپا) | ذخیره انرژی برای بقا و رشد مجدد | پخته شده یا در غذاها |
وقتی سیبزمینی را پوست میکنید و میبینید که از آن مایع سفیدرنگی خارج میشود، در واقع در حال مشاهدهی خروج دانههای نشاسته از سلولهای پاره شده هستید. همین نشاسته است که هنگام سرخ کردن سیبزمینی، آن را ترد و خوشمزه میکند. یا وقتی آرد گندم را با آب مخلوط میکنید و خمیر چسبناکی به دست میآید، علت چسبندگی، وجود همان نشاستهی آزاد شده از آمیلوپلاستهای دانهی گندم است.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
- آمیلوپلاست نوعی لوکوپلاست بیرنگ است که کارخانه و انبار نشاسته در سلول گیاهی محسوب میشود.
- این اندامک، قندهای ساخته شده در فتوسنتز را به صورت دانههای نشاسته ذخیره کرده و در مواقع لازم آن را برای تأمین انرژی گیاه آزاد میکند.
- بخش عمدهای از غذای اصلی انسان مانند نان، برنج و سیبزمینی، در حقیقت مصرف همان نشاسته ذخیرهشده در آمیلوپلاستهای گیاهان است.
- شناخت آمیلوپلاست، درک سادهای از چگونگی ذخیرهسازی انرژی در گیاهان و ارتباط مستقیم آن با زنجیره غذایی انسان به ما میدهد.
پاورقی
۱Amyloplast (از Amylo به معنای نشاسته و Plast به معنای ریخته شده/ساخته شده).
۲Leucoplast (از Leuko به معنای سفید/بیرنگ و Plast).
۳رنگیزه (Pigment): مولکولهای جاذب نور که رنگ خاصی ایجاد میکنند، مانند کلروفیل (سبز).
۴Chloroplast (از Chloro به معنای سبز و Plast).
۵Photosynthesis: فرآیند ساخت مواد غذایی (قند) توسط گیاهان با استفاده از نور خورشید، آب و دیاکسید کربن.
۶Chromoplast (از Chromo به معنای رنگ و Plast).
۷سیتوپلاسم (Cytoplasm): ماده ژلهای درون سلول که اندامکها در آن شناورند.
۸درشتمولکول (Macromolecule): مولکول بسیار بزرگی که از به هم پیوستن واحدهای کوچکتر تشکیل شده است.
۹گیاهک (Embryo): بخش کوچک و جوان گیاه که درون دانه قرار دارد و پس از جوانهزنی رشد میکند.
۱۰Glycogen: شکل ذخیرهسازی کربوهیدرات (قند) در سلولهای جانوری و قارچها.
