GLIOKSISOM: CIRI, STRUKTUR DAN FUNGSI - BIOLOGI - 2025

The glyoxisomes adalah kelas khusus microbodies biasanya ditemui dalam biji bercambah tumbuh-tumbuhan kaya dengan minyak (minyak).

Mereka mengandungi enzim yang membantu mengubah minyak yang terkandung sebagai bahan simpanan dalam biji menjadi karbohidrat. Penukaran ini berlaku semasa proses percambahan.

Glyoxysome dan organel lain dalam sel tumbuhan. Diambil dan diedit dari: Gevictor, dari Wikimedia Commons.

Karbohidrat lebih mudah digerakkan ke arah tanaman muda yang akan digunakan semasa pertumbuhan. Organel serupa telah diperhatikan pada beberapa protista dan kulat.

Organel ini telah diistilahkan sebagai "seperti glikoksisom." Glyoxysomes dinamakan begitu kerana mengandungi enzim yang mengambil bahagian dalam kitaran glikoksilat.

Kitaran glikoksilat adalah jalur metabolik yang berlaku di glikoksisom sel tumbuhan, beberapa kulat, dan protista. Ini adalah pengubahsuaian kitaran asid sitrik.

Ia menggunakan asid lemak sebagai substrat untuk sintesis karbohidrat. Jalur metabolik ini sangat penting untuk biji semasa proses percambahan.

Mikrob

Mikrob adalah organel berbentuk vesikel yang terdapat dalam sitoplasma sel. Mereka berbentuk bulat dan dikelilingi oleh satu membran.

Mereka bertindak sebagai saluran yang mengandungi aktiviti metabolik. Selain glyoxysomes, ada mikrobodi lain seperti: peroxisomes, glikosom atau glukosom, dan badan Woronin.

Peroksisom

Peroksisom adalah mikrob yang unik untuk eukariota, yang mengandungi enzim oksidase dan katalase. Mereka pertama kali digambarkan oleh Christian de Duve dan rakan-rakannya pada tahun 1965.

Peroksisom sangat penting dalam metabolisme lemak, kerana mengandungi enzim oxid-oksidasi yang mampu bertindak terhadapnya. Enzim ini memecah lipid dan menghasilkan Acetyl-CoA.

Mereka bertindak terutamanya pada lipid berat molekul tinggi, memecahnya untuk pengoksidaan di mitokondria. Mereka juga terlibat dalam penurunan kolesterol untuk sintesis asid hempedu.

Mereka juga mengandungi enzim untuk banyak jalan metabolik penting, seperti metabolisme sebatian berbahaya di hati (misalnya, alkohol). Mereka mengambil bahagian dalam sintesis fosfolipid, trigliserida dan isoprenoid.

Nama mereka berasal dari fakta bahawa mereka mengoksidakan substrat menggunakan oksigen molekul untuk membentuk hidrogen peroksida.

Badan Woronin

Badan Woronin adalah mikrob spesies kulat Ascomycota. Fungsinya tidak begitu jelas. Salah satunya dipercayai menutup pori-pori di septa hyphae. Ini berlaku apabila kerosakan hyphal berlaku, untuk mengurangkan kemungkinan kehilangan sitoplasma.

Glukosom

Glikosom adalah peroksisom yang mengandungi enzim untuk glikolisis dan penggunaan semula purin. Mereka dijumpai dalam kinetoplastid protozoa (Kinetoplastea). Organisma ini bergantung sepenuhnya pada glikolisis untuk penghasilan ATP.

Gambarajah ringkas peroksisom. Diambil dan diedit dari: Agateller.

Penemuan glikoksisom

Glyoxysomes ditemui oleh ahli botani Inggeris Harry Beevers dan pelajar pasca doktoral bernama Bill Breidenbach. Penemuan organel ini dibuat semasa kajian mengenai kecerunan sukrosa linier homogenat endosperma.

Kedua-dua penyelidik ini menunjukkan dalam kajian bahawa enzim kitaran glikoksilat didapati dalam pecahan organel yang bukan mitokondria. Organel ini disebut glyoxysome kerana penyertaan enzimnya dalam kitaran glyoxylate.

Penemuan glukoksisom Beever membuka jalan bagi penyelidik lain untuk mencari peroksisom. Yang terakhir adalah organel yang serupa dengan glikoksisom, yang terdapat di daun tumbuhan.

Penemuan ini juga meningkatkan pemahaman mengenai metabolisme peroksisom pada haiwan.

Ciri umum glikoksisom

Salah satu ciri yang membolehkan glyoxysomes dikenali adalah kandungan katalase mereka, dan juga kedekatannya dengan badan lipid.

Mereka terdapat di dalam benih tanaman, mereka juga dapat dijumpai pada jamur filamen.

Struktur

Mereka berbentuk bulat, dengan diameter antara 0,5 hingga 1,5 μm, dan memiliki dalaman berbutir. Kadang-kadang mereka mempunyai kemasukan protein kristal.

Mereka berasal dari retikulum endoplasma, membentuk sebahagian daripada sistem endomembran. Mereka kekurangan genom dan dihubungkan oleh satu membran.

ciri-ciri

Penyertaan dalam glukoneogenesis

Glyoxysomes mengambil bahagian dalam glukoneogenesis. Tumbuhan adalah satu-satunya organisma yang mampu menukar lipid menjadi gula. Reaksi ini berlaku pada tisu rizab biji yang menyimpan lemak.

Pada sayur-sayuran, ß-oksidasi terjadi pada mikroba yang terdapat di dalam daun (peroksisom) dan di benih (glikoksisom) dari biji minyak yang sedang dalam proses percambahan.

Tindak balas ini tidak berlaku di mitokondria. Fungsi ß-oksidasi adalah untuk menyediakan molekul prekursor gula dari lemak.

Proses ß-pengoksidaan asid lemak yang berlaku pada kedua-dua jenis mikrobodi adalah serupa. Asetil-CoA yang diperolehi oleh pengoksidaan ini memasuki kitaran glikoksilat, untuk menghasilkan prekursor gula sebelum tanaman yang sedang berkembang dapat menjalankan proses fotosintetik.

Kitaran glikoksilat

Pada asasnya, kitaran glikoksilat glikoksisom adalah laluan metabolik yang diubah dari kitaran mitrekondria Krebs. Kitaran glikoksilat mengelakkan langkah dekarboksilasi.

Lompatan ini memungkinkan penghasilan prekursor karbohidrat (oxaloacetate). Di laluan ini tidak ada kehilangan CO2. Acetyl-CoA, dari pengoksidaan asid lemak, mengambil bahagian dalam tindak balas kitaran glikoksilat.

Detoksifikasi hidrogen peroksida

Dalam biji, oksidasi β-asid lemak menghasilkan hidrogen peroksida. Pemangkin glikoksisom memainkan peranan penting semasa proses detoksifikasi sebatian ini.

Reaksi-reaksi ini, di mana mitokondria juga terlibat, termasuk kitaran glikoksalat, yang terjadi pada kotiledon biji beberapa spesies biji minyak.

Kemudian dalam pembangunan, kotiledon muncul dari tanah dan mula menerima cahaya. Pada masa itu terdapat penurunan mendadak dalam aktiviti enzim glyoxysomal di glyoxysomes.

Pada masa yang sama, terdapat peningkatan dalam pengeluaran enzim khas peroksisom. Fakta ini menunjukkan bahawa transformasi secara beransur-ansur dari glikoksisom ke peroksisom yang mengambil bahagian dalam fotorespirasi sedang berlaku. Transformasi progresif ini dari satu jenis mikrobodi yang lain telah terbukti secara eksperimen.

Rujukan

1. Kitaran glikoksilat. Di Wikipedia. Dipulihkan dari https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxylate_cycle
2. Glyoxysome. Di Wikipedia. Dipulihkan dari https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxysome
3. IA Graham (2008). Mobilisasi Minyak Penyimpanan Benih. Kajian Tahunan Biologi Tumbuhan.
4. N. Kresge, RD Simoni & RL Hill (2010). Penemuan glyoxysomes: Karya Harry Beevers. Jurnal Kimia Biologi.
5. K. Mendgen (1973). Mikroba (glikoksisom) pada struktur jangkitan Uromyces phaseoli. Protoplasma
6. M. Parsons, T. Furuya, S. Pal, P. Kessler (2001). Biogenesis dan fungsi peroksisom dan glikosom. Parasitologi Molekul & Biokimia.