Splošne značilnosti, struktura in funkcije glioksizomov



The glioksizome So specializiran razred mikroorganizmov, ki se običajno nahajajo v klicanih semenih rastlin, bogatih z olji (oljnatimi)..

Vsebujejo encime, ki pomagajo pretvoriti olja, ki jih vsebujejo semena, v rezerve kot karbide. Ta pretvorba se pojavi med postopkom kalitve.

Ogljikove hidrate je lažje mobilizirati v mlado rastlino in jih uporabiti med rastjo. Podobne organele so opazili pri nekaterih protistih in glivah.

Te organele imenujemo "podobne glioksisomom". Glioksizomi so poimenovani, ker vsebujejo encime, ki sodelujejo v ciklu glioksilata.

Glioksilatni cikel je presnovna pot, ki se pojavi v glioksisomih rastlinskih celic, nekaterih glivah in protistih. To je sprememba cikla citronske kisline.

Uporablja maščobne kisline kot substrat za sintezo ogljikovih hidratov. Ta presnovna pot je zelo pomembna za seme med postopkom kalitve.

Indeks

  • 1 Mikroorganizmi
    • 1.1 Peroksizomi
    • 1.2 Vodoninska telesa
    • 1.3 Glukozomi
  • 2 Odkritje glioksizomov
  • 3 Splošne značilnosti glioksizom
  • 4 Struktura
  • 5 Funkcije
    • 5.1 Sodelovanje v glukoneogenezi
    • 5.2 Detoksifikacija vodikovega peroksida
  • 6 Reference

Mikroorganizmi

Mikroorganizmi so organele v obliki vezikla, prisotne v celični citoplazmi. So okrogle oblike in so obdani z eno samo membrano.

Delujejo kot zabojniki, ki vsebujejo presnovne dejavnosti. Poleg glioksisomov obstajajo še druga mikroorganizmi, kot so: peroksisomi, glikozomi ali glukozomi in telesa Woronina..

Peroksisomi

Peroksizomi so mikroorganizmi brez eukariotov, ki vsebujejo encime oksidaze in katalaze. Najprej jih je opisal Christian de Duve in njegovi sodelavci leta 1965.

Peroksizomi so bistveni za presnovo maščob, saj vsebujejo ß-oksidacijske encime, ki lahko delujejo na njih. Ti encimi razbijejo lipide in proizvajajo Acetil-CoA.

Delujejo predvsem na lipide visoke molekulske mase, ki jih razgrajujejo za oksidacijo v mitohondrijih. Posredujejo tudi razgradnjo holesterola za sintezo žolčnih kislin.

Vsebujejo tudi encime za številne pomembne presnovne poti, kot je presnova škodljivih spojin v jetrih (npr. Alkohol). Sodelujejo pri sintezi fosfolipidov, trigliceridov in izoprenoidov.

Njegovo ime izhaja iz dejstva, da substrate oksidirajo z uporabo molekularnega kisika, ki tvori vodikov peroksid.

Woroninova telesa

Tela Woronina so specifična mikroorganizma gliv Ascomycota. Njegove funkcije niso povsem jasne. Menijo, da je eden od njih zapiranje por v septah hif. To se zgodi, ko pride do poškodbe hif, da se zmanjša morebitna izguba citoplazme.

Glukozomi

Glukozomi so peroksizomi, ki vsebujejo encime za glikolizo in ponovno uporabo purinov. Najdemo jih v kinetoplastidnih protozoah (Kinetoplastea). Ti organizmi so odvisni izključno od glikolize za proizvodnjo ATP.

Odkritje glioksizomov

Glioksizome so odkrili angleški botaničar Harry Beevers in podoktorski študent Bill Breidenbach. Odkritje teh organelov je bilo izvedeno med študijo linearnih gradientov saharoze homogenatov endosperma..

Ta dva raziskovalca sta v tej študiji dokazala, da so encimi glioksilatnega cikla v organelelni frakciji, ki ni bila mitohondrijska. Ta organel je bil imenovan glioksisom zaradi sodelovanja svojih encimov v glioksilatnem ciklu.

Beeverjevo odkritje glioksisomov je drugim raziskovalcem omogočilo, da so našli peroksizome. Slednje so organele podobne glioksisomom, ki jih najdemo v listih rastlin.

To odkritje je tudi močno izboljšalo razumevanje presnove peroksizomov pri živalih.

Splošne značilnosti glioksizomov

Ena od značilnosti, ki omogoča prepoznavanje glioksizomov, je njihova vsebnost katalaze in njihova bližina lipidnim telesom..

Najdemo jih v semenih rastlin, najdemo jih lahko tudi v nitastih glivah.

Struktura

So okrogle oblike, s premerom, ki se giblje od 0,5 do 1,5 μm, in imajo zrnato notranjost. Včasih imajo kristalne beljakovinske vključke.

Izvirajo iz endoplazmatskega retikuluma, ki je del endomembranskega sistema. Pomanjkata genom in sta povezana z eno samo membrano.

Funkcije

Sodelovanje v glukoneogenezi

Glioksizomi sodelujejo pri glukoneogenezi. Rastline so edini organizmi, ki lahko pretvorijo lipide v sladkorje. Te reakcije se pojavijo v rezervnih tkivih semena, ki shranjujejo maščobe.

Pri rastlinah se ß-oksidacija pojavlja v mikroorganizmih, ki so prisotni v listih (peroksisomi) in v semenih (glioksisomi) oljnic, ki so v procesu kalitve..

Ta reakcija se ne pojavi v mitohondrijih. Funkcija ß-oksidacije je zagotoviti prekurzorske molekule sladkorja iz maščob.

Postopek ß-oksidacije maščobnih kislin, ki se pojavlja v obeh vrstah mikroorganizmov, je podoben. Acetil-CoA, ki ga dobimo s to oksidacijo, vstopi v glioksilatni cikel, da proizvede predhodne sestavine sladkorjev, preden lahko rastoče rastline izvedejo proces fotosinteze..

Ciklus glioksilata

V bistvu je glioksilatni glioksilatni ciklus modificirana presnovna pot mitohondrijskega Krebsovega cikla. Glioksilatni cikel preprečuje faze dekarboksilacije.

Ta skok omogoča proizvodnjo predhodnih sestavin ogljikovih hidratov (oksaloacetat). Na tej poti ni izgube CO2. Acetil-CoA, pridobljen iz oksidacije maščobnih kislin, sodeluje v reakcijah glioksilatnega cikla.

Razstrupljanje vodikovega peroksida

V semenih β-oksidacija maščobnih kislin proizvaja vodikov peroksid. Katalaza glioksizom ima ključno vlogo med postopkom razstrupljanja te spojine.

Te reakcije, ki vključujejo tudi mitohondrije, vključujejo glioksalatni cikel, ki se pojavlja pri semenskih kobilicah nekaterih oljnatih vrst..

Kasneje v razvoju so iz zemlje izšli klični listi in začeli sprejemati svetlobo. V tem trenutku se v glioksizomih pojavi nenaden padec aktivnosti glioksizomalnih encimov.

Hkrati se povečuje proizvodnja encimov, specifičnih za peroksisome. To dejstvo kaže, da poteka postopno preoblikovanje glioksizom v peroksizome, ki sodelujejo pri fotospiranju. To postopno preoblikovanje iz ene vrste mikro telesa v drugo je bilo eksperimentalno dokazano.

Reference

  1. Glyoxylate cikel. V Wikipediji. Vzpostavljeno iz https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxylate_cycle
  2. Glyoxysome V Wikipediji. Vzpostavljeno iz https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxysome
  3. I.A. Graham (2008). Mobilizacija semenskega olja. Letni pregled rastlinske biologije.
  4. N. Kresge, R.D. Simoni & R.L. Hill (2010). Odkritje glioksisomov: delo Harry Beevers. Journal of Biological Chemestry.
  5. K. Mendgen (1973). Mikroorganizmi (glioksizomi) v strukturah okužbe Uromyces phaseoli. Protoplazma
  6. M. Parsons, T. Furuya, S. Pal, P. Kessler (2001). Biogeneza in funkcija peroksizomov in glikozomov. Molekularna in biokemijska parazitologija.