¿Qué es la biosíntesis de almidón?

El almidón es un tipo de polímero conocido como polisacárido que consiste en cadenas de moléculas de glucosa y es sintetizada en cantidades relativamente grandes por las plantas. La glucosa es un tipo simple de azúcar, o sacárido, conocido como monosacárido. Los polisacáridos están construidos a partir de muchas unidades de monosacáridos, posiblemente miles, unidos. La biosíntesis de almidón en las plantas comienza con azúcares producidos por fotosíntesis e implica una serie de enzimas o catalizadores orgánicos.

son producidos dos tipos de almidón. La amilosa consiste en principalmente cadenas de moléculas de glucosa, o glucanos, típicamente de 1,000 a 4,400 en número. En la amilopectina, las cadenas son de múltiples ramificaciones y generalmente contienen entre 10,000 y 100,000 glucanos. Alrededor del 70% del almidón en la mayoría de las plantas está en forma de amilopectina, pero esto puede variar algo entre diferentes especies. Las plantas almacenan almidón en forma de gránulos dentro de las células.

biosíntesis de almidón tiene lugar en amiloplastos y también en algunas eXtent en cloroplastos. Estos son ambos tipos de plástidos: cuerpos dentro de la célula vegetal que realizan funciones especializadas. Se cree que se originaron como algas simbióticas de color verde azulado que se incorporaron a las células en una etapa temprana de la evolución de las plantas. Dentro de estos plástidos, las moléculas de almidón se ensamblan a partir de bloques de construcción de glucosa. La glucosa viene en forma de un compuesto de glucosa-fosfato que es un producto indirecto de la fotosíntesis.

Las moléculas de glucosa tienen grupos hidroxilo (OH) unidos a los átomos de carbono. Las unidades de glucosa se unen cuando se elimina un átomo de hidrógeno de un grupo hidroxilo en una molécula de glucosa y un grupo hidroxilo completo se elimina de otro, en efecto eliminando el agua (H 2 O). El átomo de oxígeno restante de una molécula luego se une al átomo de carbono desde el cual se eliminó el grupo hidroxilo en el otro; la reacción puede ser replicadaESented AS: R-OH + HO-R → R-O-R + H 2 O, donde R representa el resto de la molécula de glucosa. De esta manera, se construyen largas cadenas de moléculas de glucosa. Este tipo de unión entre las moléculas de sacárido se conoce como un enlace glucosídico.

Los detalles del proceso son, sin embargo, más complicados que esto, que involucran una serie de enzimas, pero se pueden resumir de la siguiente manera. El proceso comienza con la combinación de glucosa-1-fosfato con adenosina trifosfato (ATP) para formar adenosina difosfato de glucosa (ADP-glucosa), catalizada por la enzima agpasa. ADP-glucosa puede agregar su molécula de glucosa a una molécula de glucosa existente, formando un enlace glucosídico y, por lo tanto, a través de muchas repeticiones de este proceso, construyendo una molécula de amilosa. Esta reacción es catalizada por enzimas de almidón sintasa. La amilopectina se forma por la acción de las enzimas ramificadas de almidón (SBE) que forjan los vínculos entre las cadenas existentes de las moléculas de glucosa para crear un polímero ramificado.

El propósito de la biosíntesis de almidón en las plantas es proporcionar una reserva de energía. La glucosa, producida por la fotosíntesis, proporciona las necesidades de energía inmediata, pero una reserva de energía que se utilizará cuando las condiciones evitan la síntesis de glucosa suficiente tienen un valor de supervivencia claro. Muchas plantas han evolucionado para almacenar grandes cantidades de almidón en tubérculos; En las papas, por ejemplo, el 60-80% del peso seco consiste en almidón. A partir de 2011, hay una cantidad considerable de investigación en curso en la biosíntesis de almidón en las plantas, con el fin de aumentar la producción de almidón de ciertos cultivos alimenticios.