GLIOKSISOMIT: OMINAISUUDET, RAKENNE JA TOIMINNOT - BIOLOGIA

Glyoxisomes erikoistuneet luokan mikrokappaleiden yleensä löytyy itäneille siemeniin runsaasti öljyjä (öljy).

Ne sisältävät entsyymejä, jotka auttavat muuttamaan siemenissä vara-aineina olevat öljyt hiilihydraateiksi. Tämä muuntaminen tapahtuu itämisprosessin aikana.

Glyoksysomi ja muut organelit kasvisolussa. Kuvannut ja muokannut: Gevictor, Wikimedia Commonsista.

Hiilihydraatit on helpompi mobilisoida kohti kasvua varten käytettävää nuorta kasvia. Samanlaisia organelleja on havaittu joissakin protisteissa ja sienissä.

Näitä organelleja on kutsuttu "glyoksysomin kaltaisiksi". Glyoksysomeja kutsutaan niin, koska ne sisältävät entsyymejä, jotka osallistuvat glyoksylaattisykliin.

Glyoksylaattisykli on aineenvaihduntareitti, jota esiintyy kasvisolujen, joidenkin sienten ja protistien glyoksysomeissa. Tämä on sitruunahapposyklin modifikaatio.

Se käyttää rasvahappoja substraattina hiilihydraattien synteesille. Tämä aineenvaihduntareitti on erittäin tärkeä siemenille itämisprosessin aikana.

mikrokappaleiden

Mikro-elimet ovat vesikkelin muotoisia organelleja, joita on solusytoplasmassa. Ne ovat pallomaisia ja niitä ympäröi yksi kalvo.

Ne toimivat astioina, jotka sisältävät aineenvaihduntaa. Glyoksysomien lisäksi on myös muita mikro-elimiä, kuten: peroksisomit, glykosomit tai glukosomit ja Woronin-elimet.

peroksisomit

Peroksisomit ovat eukaryooteille ainutlaatuisia mikro-organismeja, jotka sisältävät oksidaasi- ja katalaasientsyymejä. Christian de Duve ja hänen yhteistyökumppaninsa kuvasivat ne ensimmäisen kerran vuonna 1965.

Peroksisomit ovat välttämättömiä rasvojen aineenvaihdunnassa, koska ne sisältävät niihin vaikuttavia beeta-hapetusentsyymejä. Nämä entsyymit hajottavat lipidejä ja tuottavat asetyyli-CoA: ta.

Ne vaikuttavat pääasiassa suurimolekyylipainoisiin lipideihin, hajottaen ne hapettumiseksi mitokondrioissa. Ne osallistuvat myös kolesterolin hajoamiseen sappihappojen syntetisointia varten.

Ne sisältävät myös entsyymejä monille tärkeille aineenvaihduntareiteille, kuten esimerkiksi haitallisten yhdisteiden metabolialle maksassa (esim. Alkoholi). Ne osallistuvat fosfolipidien, triglyseridien ja isoprenoidien synteesiin.

Heidän nimensä tulee siitä, että ne hapettavat substraatteja käyttämällä molekyylin happea muodostaen vetyperoksidia.

Woroniinirungot

Woroniinirungot ovat Ascomycota-sienten spesifisiä mikro-organismeja. Sen tehtävät eivät ole täysin selkeitä. Yhden näistä uskotaan sulkevan huokoset hyfae-segmentissä. Tämä tapahtuu, kun hyphal vaurioita esiintyy, sytoplasman mahdollisen menetyksen minimoimiseksi.

Glukosomit

Glykosomit ovat peroksisomeja, jotka sisältävät entsyymejä glykolyysiä ja puriinien uudelleenkäyttöä varten. Niitä löytyy kinetoplastid-alkueläimistä (Kinetoplastea). Nämä organismit riippuvat yksinomaan glykolyysistä ATP: n tuottamiseksi.

Yksinkertainen kaavio peroksisomista. Otettu ja toimitettu: Agateller.

Glyoksysomien löytäminen

Glyoksysomit löysivät englantilainen kasvitieteilijä Harry Beevers ja jatko-opiskelija nimeltään Bill Breidenbach. Nämä organelit löydettiin endospermihomogenaattien lineaaristen sakkaroosigradienttien tutkimuksen aikana.

Nämä kaksi tutkijaa osoittivat kyseisessä tutkimuksessa, että glyoksylaattisyklin entsyymit löydettiin organellifraktiosta, joka ei ollut mitokondrio. Tätä organellia kutsuttiin glyoksysomiksi johtuen sen entsyymien osallistumisesta glyoksylaattisykliin.

Beeverin glyoksysomien löytö valmisti tietä muille tutkijoille löytää peroksisomeja. Viimeksi mainitut ovat glyoksysomeihin samanlaisia organelleja, joita löytyy kasvien lehdistä.

Tämä löytö paransi myös huomattavasti eläinten peroksisomimetabolian ymmärtämistä.

Glyoksysomien yleiset ominaisuudet

Yksi ominaisuuksista, jotka mahdollistavat glyoksysomien tunnistamisen, on niiden katalaasipitoisuus sekä niiden läheisyys lipidikappaleisiin.

Niitä löytyy kasvien siemenistä, niitä voi löytyä myös rihmasienistä.

Rakenne

Ne ovat pallomaisia, läpimitan ollessa 0,5 - 1,5 μm, ja niiden sisäosa on rakeinen. Joskus heillä on kiteisiä proteiinin sulkeumia.

Ne ovat peräisin endoplasmisesta retikulumista, muodostaen osan endomembraanijärjestelmään. Heistä puuttuu genomi ja heidät yhdistää yksi kalvo.

ominaisuudet

Osallistuminen glukoneogeneesiin

Glyoksysomot osallistuvat glukoneogeneesiin. Kasvit ovat ainoat organismit, jotka pystyvät muuttamaan lipidit sokereiksi. Nämä reaktiot tapahtuvat rasvaa varastoivien siementen varakudoksiin.

Vihanneksissa ß-hapettumista tapahtuu itämisprosessissa olevien öljysiementen lehtiä (peroksisomeja) ja siemeniä (glyoksysomeja) sisältävissä mikro-organismeissa.

Tätä reaktiota ei esiinny mitokondrioissa. Ss-hapetuksen tehtävänä on tuottaa sokerin esiastemolekyylejä rasvoista.

Rasvahappojen ß-hapettumisprosessi, joka tapahtuu kummankin tyyppisissä mikro-organismeissa, on samanlainen. Tällä hapetuksella saatu asetyyli-CoA siirtyy glyoksylaattisykliin tuottamaan sokerin esiasteita ennen kuin kehityskasvit voivat suorittaa fotosynteettisen prosessin.

Glyoksylaattisykli

Pohjimmiltaan glyoksysomien glyoksylaattisykli on modifioitu metabolinen reitti mitokondriaalisessa Krebs-syklissä. Glyoksylaattisykli välttää dekarboksylointivaiheet.

Tämä hyppy mahdollistaa hiilihydraattien esiasteiden (oksaaloasetaatin) tuotannon. Tällä reitillä ei ole menetetty hiilidioksidia. Rasvahappojen hapettumisesta johtuva asetyyli-CoA osallistuu glyoksylaattisyklin reaktioihin.

Vetyperoksidin vieroitus

Siemenissä rasvahappojen β-hapetus tuottaa vetyperoksidia. Glyoksysomien katalaasilla on tärkeä rooli tämän yhdisteen vieroitusprosessissa.

Nämä reaktiot, joihin myös mitokondriat osallistuvat, sisältävät glyoksalaattisyklin, joka tapahtuu joidenkin öljysiemenlajien siementen sirkkalehdissä.

Myöhemmin kehityksessä sirkkalehdet nousevat maasta ja alkavat saada valoa. Tuolloin glyoksysomaalisten entsyymien aktiivisuus glyoksysomeissa on laskenut jyrkästi.

Samanaikaisesti peroksisomeille tyypillisten entsyymien tuotanto lisääntyy. Tämä tosiasia osoittaa, että tapahtuu asteittainen muutos glyoksysomeista peroksisomeiksi, jotka osallistuvat valonhengitykseen. Tämä progressiivinen muutos yhdestä tyypistä mikro-organismeja toisiin on osoitettu kokeellisesti.

Viitteet

Glyoksylaattisykli. Wikipediassa. Palautettu osoitteesta
Glyoxysome. Wikipediassa. Palautettu osoitteesta
IA Graham (2008). Siemenvarastointiöljyn mobilisointi. Kasvibiologian vuosikatsaus.
N. Kresge, RD Simoni & RL Hill (2010). Glyoksysomien löytö: Harry Beeversin työ. Journal of Biological Chemestry.
K. Mendgen (1973). Mikro-organismit (glyoksysomit) Uromyces phaseoli -infektiorakenteissa. protoplasma
M. Parsons, T. Furuya, S. Pal, P. Kessler (2001). Peroksisomien ja glykosomien biogeneesi ja toiminta. Molekyyli- ja biokemiallinen parazitologia.

GLIOKSISOMIT: OMINAISUUDET, RAKENNE JA TOIMINNOT - BIOLOGIA - 2026