флоридский крахмал

Флоридский крахмал — это тип глюкана , который содержится в глаукофитах и ​​красных водорослях (или родофитах), где он обычно является основным поглотителем фиксированного углерода из фотосинтеза . Он содержится в зернах или гранулах в цитоплазме клетки и состоит из α-связанного полимера глюкозы со степенью разветвления, промежуточной между амилопектином и гликогеном , хотя и более похожей на первый. Полимеры, из которых состоит флоридский крахмал, иногда называют «полуамилопектином». ^[1]

Флоридский крахмал состоит из полимера молекул глюкозы , соединенных в основном связями α(1,4), с редкими точками разветвления, использующими связи α(1,6). Он отличается от других распространенных полимеров глюкозы с α-связями частотой и положением разветвлений, что приводит к различным физическим свойствам. Структура полимеров флоридского крахмала наиболее похожа на амилопектин и иногда описывается как «полуамилопектин». Флоридский крахмал часто описывается в противопоставлении крахмалу (смесь амилопектина и амилозы ) и гликогену : ^[1]

Исторически флоридский крахмал описывался как не содержащий амилозу . Однако в некоторых случаях амилоза была идентифицирована как компонент гранул флоридского крахмала, особенно в одноклеточных красных водорослях. ^{[2] [3]}

Такие особенности, как строительные блоки UDP-глюкозы и цитозольное хранение, дифференцируют Archaeplastida на две группы: родофиты и глаукофиты, которые используют флоридский крахмал, и зеленые водоросли и растения ( Chloroplastida ), которые используют амилопектин и амилозу. Существуют веские филогеномические доказательства того, что Archaeplastida являются монофилетическими и происходят от одного первичного эндосимбиотического события с участием гетеротрофного эукариота и фотосинтетической цианобактерии . ^{[1] [4]}

Данные указывают на то, что оба предка имели бы установленные механизмы для хранения углерода. На основе обзора генетического дополнения современных пластидных геномов , предполагается, что последний общий предок Archaeplastida обладал цитозольным механизмом хранения и утратил большую часть соответствующих генов эндосимбиотических цианобактерий. ^{[1] [5]} Согласно этой гипотезе, родофиты и глаукофиты сохранили цитозольное отложение крахмала предковых эукариот. Синтез и деградация крахмала в зеленых водорослях и растениях намного сложнее, но, что важно, многие из ферментов, которые выполняют эти метаболические функции внутри современных пластид, имеют идентифицируемое эукариотическое, а не бактериальное происхождение. ^{[1] [2]}

В некоторых случаях было обнаружено, что красные водоросли используют цитозольный гликоген, а не флоридский крахмал в качестве полимера для хранения; такие примеры, как Galdieria sulphuraria , встречаются у Cyanidiales , которые являются одноклеточными экстремофилами . ^{[6] [7]}

Другие организмы, эволюционная история которых предполагает вторичный эндосимбиоз красной водоросли, также используют полимеры для хранения, похожие на флоридский крахмал, например, динофлагелляты и криптофиты . Наличие флоридского крахмалоподобного хранилища у некоторых паразитов апикомплексов является одним из доказательств, подтверждающих происхождение апикопласта от красной водоросли , нефотосинтетической органеллы. ^[8]

Флоридский крахмал назван в честь класса красных водорослей Florideae (теперь обычно называемых Florideophyceae ). ^[9] Впервые он был обнаружен в середине 19 века и активно изучался биохимиками в середине 20 века. ^[10]