Amidon de Floride - Floridean starch
L'amidon de Floride est un type de glucane de stockage que l'on trouve dans les glaucophytes et les algues rouges (également appelées rhodophytes), dans lesquels il est généralement le principal puits de carbone fixé issu de la photosynthèse . Il se trouve dans des grains ou des granules dans le cytoplasme de la cellule et est composé d'un polymère de glucose lié en avec un degré de ramification intermédiaire entre l' amylopectine et le glycogène , bien que plus similaire au premier. Les polymères qui composent l'amidon de Floride sont parfois appelés "semi-amylopectine".
Propriétés
L'amidon de Floride est constitué d'un polymère de molécules de glucose reliées principalement par des liaisons (1,4), avec des points de ramification occasionnels utilisant des liaisons (1,6). Il diffère des autres polymères de glucose à liaison courants par la fréquence et la position des ramifications, ce qui donne lieu à des propriétés physiques différentes. La structure des polymères d'amidon de Floride est très similaire à celle de l' amylopectine et est parfois décrite sous le nom de "semi-amylopectine". L'amidon de Floride est souvent décrit par opposition à l' amidon (un mélange d' amylopectine et d' amylose ) et au glycogène :
| Amidon de Floride | Amidon | Glycogène | |
|---|---|---|---|
| Organismes | Algues rouges , glaucophytes | Algues vertes , plantes | Certaines bactéries , certaines archées , champignons , animaux |
| Composition | Semi-amylopectine; classiquement sans amylose, bien que certains exemples existent avec de l'amylose présent | Amylopectine et amylose | Glycogène |
| Emplacement de stockage | Dans le cytosol | À l'intérieur des plastes | Dans le cytosol |
| Bloc de construction | UDP-glucose | ADP-glucose |
Eucaryotes : UDP-glucose
Bactéries : ADP-glucose |
| Branchement | Niveau intermédiaire de branchement |
Amylopectine : les branches sont relativement rares et se présentent en grappes
Amylose : Presque entièrement linéaire |
Les branches sont relativement fréquentes et uniformément réparties |
| Gènes nécessaires à la maintenance | Moins de 12 | 30-40 | 6–12 |
Historiquement, l'amidon de Floride a été décrit comme dépourvu d' amylose . Cependant, l'amylose a été identifiée comme un composant des granules d'amidon de Floride dans certains cas, en particulier dans les algues rouges unicellulaires.
Évolution
Des caractéristiques telles que les blocs de construction UDP-glucose et le stockage cytosolique différencient les Archaeplastida en deux groupes : les rhodophytes et les glaucophytes, qui utilisent l'amidon de Floride, et les algues et plantes vertes ( Chloroplastida ), qui utilisent l'amylopectine et l'amylose. Il existe de fortes preuves phylogénomiques que les Archaeplastida sont monophylétiques et proviennent d'un seul événement d' endosymbiose primaire impliquant un eucaryote hétérotrophe et une cyanobactérie photosynthétique .
Les preuves indiquent que les deux ancêtres auraient eu des mécanismes établis pour le stockage du carbone. Sur la base de l'examen du complément génétique des génomes des plastes modernes, le dernier ancêtre commun des Archaeplastida est supposé avoir possédé un mécanisme de stockage cytosolique et avoir perdu la plupart des gènes correspondants de la cyanobactérie endosymbiotique. Selon cette hypothèse, les rhodophytes et les glaucophytes ont conservé le dépôt d'amidon cytosolique de l'eucaryote ancestral. La synthèse et la dégradation de l'amidon dans les algues vertes et les plantes sont beaucoup plus complexes - mais de manière significative, de nombreuses enzymes qui remplissent ces fonctions métaboliques à l'intérieur des plastes modernes sont identifiables d'origine eucaryote plutôt que bactérienne.
Dans quelques cas, on a découvert que les algues rouges utilisaient du glycogène cytosolique plutôt que de l'amidon de Floride comme polymère de stockage ; des exemples tels que Galdieria sulphuraria se trouvent dans les Cyanidiales , qui sont des extrémophiles unicellulaires .
D'autres organismes dont l'histoire évolutive suggère une endosymbiose secondaire d'une algue rouge utilisent également des polymères de stockage similaires à l'amidon de Floride, par exemple les dinoflagellés et les cryptophytes . La présence d'un stockage semblable à de l'amidon de Floride chez certains parasites apicomplexes est un élément de preuve soutenant une ascendance d'algue rouge pour l' apicoplaste , un organite non photosynthétique.
Histoire
L'amidon de Floride est nommé d'après une classe d'algues rouges, les Florideae (maintenant généralement appelée Florideophyceae ). Il a été identifié pour la première fois au milieu du XIXe siècle et largement étudié par les biochimistes au milieu du XXe siècle.