什么是淀粉生物合成(Starch Biosynthesis)？

淀粉是一种被称为多糖的聚合物，由葡萄糖分子链组成，由植物大量合成。葡萄糖是一种简单的糖或糖，称为单糖。多糖由许多单糖单元组成，可能有数千个，植物的淀粉生物合成始于光合作用产生的糖，并涉及许多酶，淀粉是一种由葡萄糖分...

淀粉是一种被称为多糖的聚合物，由葡萄糖分子链组成，由植物大量合成。葡萄糖是一种简单的糖或糖，称为单糖。多糖由许多单糖单元组成，可能有数千个，植物的淀粉生物合成始于光合作用产生的糖，并涉及许多酶，淀粉是一种由葡萄糖分子链组成的多糖聚合物植物产生两种类型的淀粉。直链淀粉主要由不分枝的葡萄糖分子链或葡聚糖组成，通常数量为1000到4400个。在支链淀粉中，这些链是多支链，通常含有10000到100个，000葡聚糖。大多数植物中约70%的淀粉是支链淀粉，但这在不同物种之间可能有所不同。植物以颗粒的形式在细胞内储存淀粉。淀粉的生物合成发生在淀粉体中，也在一定程度上发生在叶绿体中这两种质体都是植物细胞内执行特殊功能的体。它们被认为起源于共生的蓝绿藻，在植物进化的早期阶段被整合到细胞中。在这些质体中，淀粉分子由葡萄糖组成葡萄糖以葡萄糖磷酸化合物的形式出现，这是光合作用的一种间接产物。葡萄糖分子有羟基（OH）基团与碳原子结合。当氢原子从碳原子中移除时，葡萄糖单元结合在一起一个葡萄糖分子上的羟基和另一个分子上的整个羟基被除去，实际上是除去了水（H2O），一个分子上剩余的氧原子与另一个分子上羟基被除去的碳原子结合，反应可以表示为：R-OH+HO-R→R-O-R+H2O，其中R代表葡萄糖分子的其余部分。这样，葡萄糖分子就形成了长链。糖分子之间的这种键合被称为糖苷键。然而，过程的细节是，比这更复杂-涉及许多酶-但是可以总结如下：这个过程开始于葡萄糖-1-磷酸和三磷酸腺苷（ATP）结合形成二磷酸腺苷葡萄糖（ADP-葡萄糖），在酶AGPase的催化下，ADP葡萄糖可以将其葡萄糖分子添加到现有的葡萄糖分子中，形成糖苷键，因此，通过多次重复这个过程，建立一个直链淀粉分子。这个反应是由淀粉合酶催化的。支链淀粉是由淀粉支链酶（SBEs）的作用形成的，这些支链酶在现有的葡萄糖分子链之间形成连接，从而形成支链聚合物植物淀粉生物合成的目的是提供能量储存由光合作用产生的葡萄糖提供了直接的能量需求，但是当条件阻止足够的葡萄糖合成时，所用的能量储备有明显的生存价值。许多植物已经进化成在块茎中储存大量的淀粉；例如在马铃薯中，60-80%的干重是由淀粉组成的2011年，在植物淀粉生物合成方面有大量的研究正在进行，以期提高某些粮食作物的淀粉产量

发表于 2020-08-26 21:05
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分类：科学教育

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