L'amidon est un
polymère de type connu sous le nom d'un polysaccharide qui est constitué de
chaînes de glucose molécules et est synthétisée dans des quantités relativement
importantes par les plantes. Le glucose est un type simple de sucre - ou un
saccharide - connu comme un monosaccharide. Les polysaccharides sont construits
à partir de plusieurs unités de monosaccharide, voire des milliers, réunis.
Biosynthèse de l'amidon dans les plantes donne en sucres produits par la
photosynthèse et implique un certain nombre d'enzymes ou des catalyseurs
organiques.
Deux types
d'amidon sont produits par les plantes. L'amylose se compose de la plupart des
chaînes linéaires de molécules de glucose, ou glucanes, généralement de 1000 à
4400 en nombre. Dans l'amylopectine , les chaînes sont multi-ramifiés et
contiennent généralement entre 10 000 et 100 000 glucanes. Environ 70% de
l'amidon dans la plupart des végétaux se présente sous la forme d'amylopectine,
mais cela peut varier quelque peu entre des espèces différentes. Les plantes
stockent l'amidon sous forme de granules dans les cellules.
Biosynthèse de
l'amidon a lieu dans les amyloplastes et aussi dans une certaine mesure dans
les chloroplastes. Ce sont les deux types de plastes - organismes au sein de la
cellule végétale qui exécutent des fonctions spécialisées. Ils sont pensés pour
avoir provenu que les algues bleu-vert symbiotique qui ont été incorporées dans
les cellules à un stade précoce dans l'évolution des plantes. Au sein de ces
plastides, les molécules d'amidon sont assemblées à partir de blocs de
construction de glucose. Le glucose se présente sous la forme d'un composé du
glucose et du phosphate qui est un produit indirect de la photosynthèse.
Les molécules de
glucose ont un groupe hydroxyle (OH) des groupes liés à des atomes de carbone.
Unités de glucose se lient ensemble quand un atome d'hydrogène est retiré d'un
groupe hydroxyle sur une molécule de glucose et ensemble un groupe hydroxyle
est éliminé de l'autre, en effet retirer l'eau (H 2 O). L'atome d'oxygène
restant dans une molécule puis liaisons à l'atome de carbone dont le groupe
hydroxyle a été enlevé de l'autre - la réaction peut être représentée comme
suit: R-OH + HO-R → ROR + H 2 O, où R représente l' reste de la molécule de
glucose. De cette façon, les longues chaînes de molécules de glucose sont construites.
Ce type de liaison entre les molécules de saccharide est connu comme une
liaison glycosidique.
Les détails du
procédé sont cependant plus complexes que ce - impliquant un certain nombre
d'enzymes - mais peuvent être résumées comme suit. Le processus commence par la
combinaison de glucose-1-phosphate de l'adénosine triphosphate (ATP) pour
former du glucose de l'adénosine diphosphate (ADP-glucose), catalysée par
l'enzyme AGPase. ADP-glucose peut alors ajouter sa molécule de glucose à une
molécule de glucose existant, la formation d'une liaison glycosidique et donc,
par l'intermédiaire de nombreuses répétitions de ce processus, la constitution
d'une molécule d'amylose. Cette réaction est catalysée par des enzymes de
synthase d'amidon. L'amylopectine est formée par l'action des enzymes de
ramification d'amidon (SBE) que les liaisons entre les chaînes de forge
existantes des molécules de glucose pour créer un polymère ramifié.
Le but de la
biosynthèse de l'amidon dans des plantes est de fournir une réserve d'énergie.
Glucose, produit par la photosynthèse, fournit pour les besoins énergétiques
immédiats, mais une réserve d'énergie pour être utilisé lorsque les conditions
empêcher la synthèse de glucose suffisante a une valeur de survie clair. De
nombreuses plantes ont évolué pour stocker de grandes quantités d'amidon dans
les tubercules, des pommes de terre, par exemple, de 60 à 80% du poids sec est
constitué de l'amidon. À partir de 2011, il ya une quantité considérable de
recherches en cours dans la biosynthèse d'amidon dans les plantes, en vue de
l'augmentation de la production d'amidon de certaines cultures vivrières.