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Lexikon der Biologie: Amyloplasten

Amyloplasten [von *amylo –, griech. plastos = geformt], Stärkebildner, spezialisierte farblose Plastiden (Leukoplasten) in Speicherorganen (z. B. Kartoffel), die metabolisch und osmotisch aktive Monosaccharide in inaktive Stärkemoleküle (Stärke) umwandeln und auf Dauer speichern. Schon lichtmikroskopisch lassen sich Amyloplasten wegen der charakteristischen Doppelbrechung der Stärkekörner im Polarisationsmikroskop bzw. durch histochemischen Nachweis der Stärke (Iod-Iodkali) leicht identifizieren. Amyloplasten dienen als Statolithen bei der pflanzlichen Reaktion auf Schwerereize (Gravitropismus, Gravimorphosen). Die schon zu Beginn des 20. Jahrhunderts von Czapek und Haberlandt gleichzeitig formulierte Stärke-Statolithenhypothese nimmt an, daß die durch die relativ schweren Amyloplasten ausgeübte Kraft den eigentlichen Reiz darstellt. Diese Hypothese wird durch verschiedene Beobachtungen gestützt: 1) Amyloplasten sind in schwerkraftempfindlichen Zellen (Bündelscheide von Coleoptilen, Protonema von Moosen, Wurzelkappe) besonders beweglich und sedimentieren schnell in Richtung der Schwerkraft; 2) die Empfindlichkeit auf einen Schwerereiz steigt mit Zahl und Dichte der Amyloplasten; 3) Mutanten von Mais und Arabidopsis (Acker-Schmalwand), bei denen die Amyloplasten infolge einer Störung bei der Stärkesynthese sehr klein sind, zeigen Störungen des Gravitropismus; 4) durch starke Magnetfelder kann auch in vertikal wachsenden Maiswurzeln eine seitliche Verschiebung der Amyloplasten erzeugt werden; die Wurzel reagiert darauf mit einer gravitropischen Krümmung zur Seite hin (also senkrecht zur eigentlichen Richtung der Schwerkraft). Es bleibt unklar, wie die Sedimentation der Amyloplasten (ein physikalischer Reiz) zur gravitropischen Reizantwort führt. Man nimmt jedoch an, daß die von den Amyloplasten ausgeübte Kraft zur Öffnung mechanosensitiver Ionenkanäle führt.

B.L./P.N.

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