Glioxizómy všeobecná charakteristika, štruktúra a funkcie



glyoxisomes Jedná sa o špecializovanú triedu mikrobiálnych látok, ktoré sa zvyčajne nachádzajú v klíčiacich semenách rastlín bohatých na oleje (olejnaté)..

Obsahujú enzýmy, ktoré pomáhajú premieňať oleje obsiahnuté v semenách na rezervy ako karbidy. Táto konverzia nastáva počas procesu klíčenia.

Sacharidy sa ľahšie mobilizujú do mladej rastliny, ktorá sa má použiť počas rastu. Podobné organely boli pozorované u niektorých protistov a húb.

Tieto organely sa nazývajú "podobné glyoxysómom". Glyoxysómy sú pomenované, pretože obsahujú enzýmy, ktoré sa zúčastňujú cyklu glyoxylátu.

Cyklus glyoxylátu je metabolická dráha, ktorá sa vyskytuje v glyoxysómoch rastlinných buniek, niektorých húb a protistov. Toto je modifikácia cyklu kyseliny citrónovej.

Ako substrát na syntézu sacharidov využíva mastné kyseliny. Táto metabolická dráha je veľmi dôležitá pre semená počas procesu klíčenia.

index

  • 1 Mikrobusy
    • 1.1 Peroxizómy
    • 1.2 Woronínske telá
    • 1.3 Glukozómy
  • 2 Objav glyoxysómov
  • 3 Všeobecné charakteristiky glyoxysómov
  • 4 Štruktúra
  • 5 Funkcie
    • 5.1 Účasť na glukoneogenéze
    • 5.2 Detoxikácia peroxidu vodíka
  • 6 Referencie

Mikrobiály

Mikrobody sú organelky v tvare vezikuly prítomné v cytoplazme buniek. Majú guľovitý tvar a sú obklopené jednou membránou.

Pôsobia ako nádoby, ktoré obsahujú metabolické aktivity. Okrem glyoxysómov existujú aj iné mikrobiály, ako sú: peroxizómy, glykozómy alebo glukozómy a telá Woroninu.

Peroxizómy

Peroxizómy sú mikroorganizmy bez eukaryotov, ktoré obsahujú enzýmy oxidázy a katalázy. Prvýkrát ich opísal Christian de Duve a jeho spolupracovníci v roku 1965.

Peroxizómy sú nevyhnutné v metabolizme tukov, pretože obsahujú ß-oxidačné enzýmy schopné pôsobiť na ne. Tieto enzýmy rozkladajú lipidy a produkujú acetyl-CoA.

Pôsobia hlavne na lipidy s vysokou molekulovou hmotnosťou, ktoré ich rozkladajú na oxidáciu v mitochondriách. Tiež zasahujú do degradácie cholesterolu pri syntéze žlčových kyselín.

Obsahujú tiež enzýmy pre mnoho dôležitých metabolických ciest, ako je metabolizmus škodlivých zlúčenín v pečeni (napr. Alkohol). Podieľajú sa na syntéze fosfolipidov, triglyceridov a izoprenoidov.

Jeho názov pochádza zo skutočnosti, že substráty oxidujú pomocou molekulárneho kyslíka tvoriaceho peroxid vodíka.

Woronínske telá

Telá Woroninu sú špecifické mikrobiály húb Ascomycota. Jeho funkcie nie sú úplne jasné. Predpokladá sa, že jedným z nich je uzatvorenie pórov v septe hyf. K tomu dochádza, keď dôjde k poškodeniu hýf, aby sa minimalizovala možná strata cytoplazmy.

Glukozómy

Glukozómy sú peroxizómy, ktoré obsahujú enzýmy na glykolýzu a opätovné použitie purínov. Nachádzajú sa v protokózach kinetoplastidov (Kinetoplastea). Tieto organizmy závisia výlučne na glykolýze na produkciu ATP.

Objav glyoxysómov

Glyoxysómy boli objavené anglickým botanikom Harrym Beeversom a postdoktorským študentom menom Bill Breidenbach. Objav týchto organel sa uskutočnil počas štúdie lineárnych gradientov sacharózy endospermových homogenátov.

Títo dvaja výskumníci demonštrovali v tejto štúdii, že enzýmy glyoxylátového cyklu boli v organelovej frakcii, ktorá nebola mitochondriou. Táto organela bola nazývaná glyoxysóm v dôsledku účasti jej enzýmov v glyoxylátovom cykle.

Beeverovo objavenie glyoxysómov otvorilo cestu iným výskumníkom, aby našli peroxizómy. Tieto sú organely podobné glyoxysómom, ktoré sa nachádzajú v listoch rastlín.

Tento objav tiež výrazne zlepšil pochopenie metabolizmu peroxizómov u zvierat.

Všeobecné charakteristiky glyoxysómov

Jednou z charakteristík, ktoré umožňujú rozpoznať glyoxysómy, je ich obsah katalázy, ako aj ich blízkosť k lipidovým orgánom..

Nachádzajú sa v semenách rastlín, možno ich nájsť aj vo vláknitých hubách.

štruktúra

Sú sférické, s priemerom od 0,5 do 1,5 μm a majú granulovaný interiér. Niekedy majú kryštalické proteínové inklúzie.

Pochádzajú z endoplazmatického retikula, ktoré je súčasťou endomembránového systému. Chýba im genóm a sú spojené jednou membránou.

funkcie

Účasť na glukoneogenéze

Glioxisómy sa zúčastňujú na glukoneogenéze. Rastliny sú jedinými organizmami schopnými premeny lipidov na cukry. Tieto reakcie sa vyskytujú v rezervných tkanivách semien, ktoré uchovávajú tuky.

V rastlinách sa ß-oxidácia vyskytuje v mikroorganizmoch prítomných v listoch (peroxizómoch) av semenách (glyoxyzómoch) olejnatých semien, ktoré sú v procese klíčenia..

Táto reakcia sa nevyskytuje v mitochondriách. Funkciou ß-oxidácie je poskytnúť prekurzorové molekuly cukru z tukov.

Proces ß-oxidácie mastných kyselín, ktorý sa vyskytuje v obidvoch typoch mikroorganizmov, je podobný. Acetyl-CoA získaná touto oxidáciou vstupuje do glyoxylátového cyklu, aby sa vytvorili prekurzory cukrov predtým, ako vyvíjajúce rastliny môžu vykonávať fotosyntetický proces..

Cyklus glyoxylátu

Cyklus glyoxylátu glyoxylátu je v podstate modifikovaná metabolická dráha mitochondriálneho Krebsovho cyklu. Cyklus glyoxylátu zabraňuje fázam dekarboxylácie.

Tento skok umožňuje produkciu prekurzorov sacharidov (oxaloacetát). Na tejto trase nedochádza k žiadnym stratám CO2. Acetyl-CoA, odvodený od oxidácie mastných kyselín, sa podieľa na reakciách glyoxylátového cyklu.

Detoxikácia peroxidu vodíka

V semenách produkuje p-oxidácia mastných kyselín peroxid vodíka. Kataláza glyoxysómov hrá dôležitú úlohu počas procesu detoxikácie tejto zlúčeniny.

Tieto reakcie, ktoré zahŕňajú aj mitochondrie, zahŕňajú glyoxalátový cyklus, ktorý sa vyskytuje v klíčnych semenníkoch niektorých olejnatých druhov..

Neskôr vo vývoji sa vynárajú zo zeme a začínajú prijímať svetlo. V tom momente sa v glyoxysómoch vyskytuje náhly pokles aktivity glioxizomálnych enzýmov.

Súčasne dochádza k zvýšeniu produkcie enzýmov špecifických pre peroxizómy. Táto skutočnosť ukazuje, že prebieha postupná transformácia glyoxysómov na peroxizómy podieľajúce sa na fotorezpirácii. Táto progresívna transformácia z jedného typu mikroorganizmu na druhú bola experimentálne dokázaná.

referencie

  1. Cyklus glyoxylátu. Vo Wikipédii. Zdroj: https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxylate_cycle
  2. Glyoxysome. Vo Wikipédii. Zdroj: https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxysome
  3. Ad interim Graham (2008). Olej na mobilizáciu semien. Výročná správa o biológii rastlín.
  4. N. Kresge, R.D. Simoni & R.L. Hill (2010). Objav glyoxysómov: práca Harryho Beeversa. Journal of Biological Chemestry.
  5. K. Mendgen (1973). Mikrobodies (glyoxysómy) v infekčných štruktúrach. \ T Uromyces phaseoli. protoplazmy
  6. M. Parsons, T. Furuya, S. Pal, P. Kessler (2001). Biogenéza a funkcia peroxizómov a glykozómov. Molekulárna a biochemická parazitológia.