Endosperm – fröets näringsreserv: definition, funktion och exempel

Endosperm är en vävnad som utgör en livsmedelsreserv i fröna hos de flesta blommande växter. Den omger embryot och ger näring i form av stärkelse. Den kan också innehålla oljor och protein. Endospermet bildas genom den särskilda process som kallas dubbel befruktning: en av de två spermierna befruktar de två polkärnorna i embryosäcken och ger upphov till ett ofta triploidt (3n) endosperm, vilket innebär att endospermets arvsmassa vanligen har två uppsättningar från modern och en från fadern.

Struktur och utveckling

Endospermets utveckling varierar mellan växter, men man skiljer ofta mellan tre utvecklingstyper:

Nukleärt endosperm – kärnorna delar sig först utan cellväggsbildning; vanligt hos många arter i tidig utveckling.
Cellulärt endosperm – cellväggar bildas tidigt och vävnaden blir cellindelad från början.
Helobialt endosperm – en mellanform där ena delen utvecklas annorlunda än den andra; förekommer i vissa grupper.

I många sädesslag är endospermet differentierat i ett näringsrikt inre skikt och ett yttre lager som kallas aleuronskiktet. Aleuronlagret innehåller proteiner och enzym (t.ex. amylaser) som aktiveras vid groning för att bryta ner stärkelse och frigöra näringsämnen till det spirande embryo.

Funktion vid groning

Endospermets huvudsakliga funktion är att vara en energireserv åt det unga embryot. Vid groning producerar fröet hormoner (t.ex. gibberelliner) som stimulerar aleuroncellerna att frisätta enzymer som bryter ned stärkelse, proteiner och lipider till enklare molekyler (socker, aminosyror, fettsyror) som embryot använder för tillväxt tills det kan fotosyntetisera själv.

Betydelse för människan och användning

Spannmålsväxternas endosperm är en av världens viktigaste livsmedelsreserver för människor. Exempel:

Veteendosperm mals till mjöl som används i bröd och bakverk. Vid förädling av vitt mjöl tas kli (fröets täckmantel) och grodd bort, vilket minskar fiber och mikronäringsämnen.
Korns endosperm är avgörande för ölproduktionen — maltning aktiverar enzymer i endospermet som omvandlar stärkelse till jästbara sockerarter.
Majs används både som direkt livsmedel (inklusive popcorn) och industriellt (majsstärkelse, sirap, etanol).
Kokos är ett särskilt exempel där endospermet först är flytande (kokosvatten) och senare bildar det fasta kokosnötsköttet; båda är ätbara och näringsrika.

Utöver livsmedel används endospermrelaterade produkter i foder, för industribearbetning (t.ex. stärkelseextraktion) och som råvara för fermentering vid t.ex. sprittillverkning och biobränslen.

Variationer och särskilda fall

Vissa växter, till exempel många orkidéer, saknar ett färdigutvecklat endosperm i sina frön. Dessa frön är oftast mycket små och saknar lagrat näringsförråd; de är beroende av mykorrhiza (svamsamarbete) för näring vid groningen.
Hos dicotyledoner (tvåhjärtbladiga) lagras ofta näringen i kotyledonerna i stället för i ett kvarstående endosperm.
Genetiskt intressant är att endosperm ofta visar genomisk imprinting (skillnad i uttryck beroende på om genen härstammar från mor eller far), vilket spelar roll för fröutveckling och i växtförädling.

Sammanfattning

Endosperm är en central näringsvävnad i frön hos många blomväxter. Den bildas genom dubbel befruktning, kan bestå av stärkelse, oljor och proteiner, och är avgörande både för fröets groning och som livsmedelskälla för människor och djur. Dess struktur och roll varierar mellan arter, och förståelsen av dess utveckling och biokemi är viktig för jordbruk, livsmedelsproduktion och växtvetenskap.

Vad ingår i en vete kenel

Endospermens ursprung

Primära (basala) blommande växter har frön med små embryon och stora endospermer. Den evolutionära utvecklingen av blommande växter tenderar att visa en tendens mot växter med frön med liten eller ingen endosperm. I mer utvecklade blomväxter upptar embryot större delen av fröet och endospermen utvecklas inte eller konsumeras innan fröet mognar. Hos dessa växter innehåller kotyledonen livsmedelsreserven.

Dubbel befruktning

Endosperm bildas när de två spermiekärnorna i ett pollenkorn når insidan av en äggula eller embryosäck. Den ena spermiekärnan befruktar ägget och bildar en zygot, medan den andra spermiekärnan vanligtvis smälter samman med de två polära kärnorna i mitten av embryosäcken. På så sätt bildas den första endospermcellen, som utvecklas till endospermen. Eftersom den bildas genom en separat befruktning är endospermen en organism som är skild från embryot (även om den är placerad bredvid det i fröet).

Ungefär 70 % av angiospermarterna har endospermceller som är polyploida. Dessa är vanligtvis triploida (med tre uppsättningar kromosomer) men kan variera kraftigt från diploid (2n) till 15n.

Frågor och svar

F: Vad är endosperm?

S: Endosperm är en livsmedelsreservvävnad i fröna hos de flesta blommande växter som ger näring i form av stärkelse samt oljor och protein.

F: Vad är endospermens funktion?

S: Endospermens funktion är att ge näring till det embryo som utvecklas i fröet.

F: Vilka är några exempel på ätbara endospermer?

S: Några exempel på ätbara endospermer är vete, korn, majs (inklusive popcorn) och kokosnöt.

F: Varför mals veteendosperm till mjöl?

S: Veteendosperm mals till mjöl för brödtillverkning för att ge människor en energikälla.

F: Vad är skillnaden mellan fullkornsbröd och vitt bröd?

Svar: Fullkornsbröd innehåller kli (fröets hölje) och grodden i mjölet, medan vitt bröd inte gör det.

F: Vad är den huvudsakliga källan till ölproduktion?

S: Kornets endosperm är den viktigaste källan för ölproduktion.

F: Har alla blommande växter endosperm i sina frön?

S: Nej, alla blommande växter har inte endosperm i sina frön. Vissa växter, som orkidéer, saknar endosperm i sina frön.