GLIOKSIZOMOS: CHARAKTERISTIKOS, STRUKTŪRA IR FUNKCIJOS - BIOLOGIJA - 2025

Į glyoxisomes yra specializuota klasė microbodies paprastai rasti daigintus augalų, turtingų aliejų (aliejaus).

Jose yra fermentų, kurie padeda aliejų, esančius sėklose kaip atsargines medžiagas, paversti angliavandeniais. Šis virsmas vyksta daiginimo proceso metu.

Glikoksizoma ir kitos organelės augalo ląstelėje. Paimta ir redaguota iš: „Gevictor“, iš „Wikimedia Commons“.

Angliavandenius lengviau mobilizuoti link jauno augalo, kuris bus naudojamas augimo metu. Panašios organelės pastebėtos kai kuriuose protistuose ir grybuose.

Šios organelės buvo vadinamos „panašiomis į glikoksizomas“. Glikoksizomos yra taip pavadintos, nes jose yra fermentų, kurie dalyvauja glioksilato cikle.

Glioksilato ciklas yra metabolinis kelias, vykstantis augalų ląstelių, kai kurių grybelių ir protistų glikoksizomose. Tai citrinos rūgšties ciklo modifikacija.

Jis naudoja riebalų rūgštis kaip angliavandenių sintezės substratą. Šis metabolizmo būdas labai svarbus sėkloms daigumo metu.

Mikroorganizmai

Mikroorganizmai yra vezikulės formos organelės, esančios ląstelės citoplazmoje. Jie yra sferinės formos ir yra apsupti vienos membranos.

Jie veikia kaip indai, kuriuose vyksta metabolinė veikla. Be glikoksizomų, yra ir kitų mikroorganizmų, tokių kaip: peroksisomos, glikozomos ar gliukozės ir Woronin kūnai.

Peroksisomos

Peroksisomos yra mikroorganizmai, išskirtiniai eukariotams, turintys oksidazės ir katalazės fermentus. Pirmą kartą juos aprašė Christianas de Duve'as ir jo bendradarbiai 1965 m.

Peroksisomos yra būtinos riebalų apykaitai, nes jose yra β-oksidacijos fermentų, galinčių veikti juos. Šie fermentai skaido lipidus ir gamina Acetyl-CoA.

Jie daugiausia veikia didelės molekulinės masės lipidus, suskaidydami juos oksidacijai mitochondrijose. Jie taip pat dalyvauja cholesterolio skaidyme tulžies rūgščių sintezei.

Jose taip pat yra fermentų daugeliui svarbių medžiagų apykaitos būdų, pavyzdžiui, kenksmingų junginių metabolizmui kepenyse (pvz., Alkoholio). Jie dalyvauja fosfolipidų, trigliceridų ir izoprenoidų sintezėje.

Jų vardas kilęs dėl to, kad jie oksiduoja substratus, naudodami molekulinį deguonį, kad sudarytų vandenilio peroksidą.

Woronin kūnai

Woronino kūnai yra specifiniai Ascomycota grybų mikroorganizmai. Jos funkcijos nėra visiškai aiškios. Manoma, kad vienas iš jų uždaro poras hyfae septoje. Tai įvyksta, kai įvyksta hipofalo pažeidimas, siekiant sumažinti galimą citoplazmos praradimą.

Gliukozės

Glikozomos yra peroksisomos, turinčios fermentus glikolizei ir pakartotiniam purinų naudojimui. Jie randami kinetoplastidiniuose pirmuoniuose (Kinetoplastea). Šie organizmai, gamindami ATP, priklauso tik nuo glikolizės.

Paprasta peroksisomos schema. Paimta ir redaguota iš: Agateller.

Glikoksizomų atradimas

Glikoksizomas atrado anglų botanikas Harry Beeversas ir doktorantas, vardu Bill Breidenbach. Šių organelių atradimas buvo atliktas atliekant endospermo homogenatų tiesinių sacharozės gradientų tyrimą.

Šie du tyrėjai tame tyrime parodė, kad glioksilato ciklo fermentai buvo rasti organelių frakcijoje, kuri nebuvo mitochondrija. Šis organelis buvo vadinamas glioksizoma dėl jo fermentų dalyvavimo glioksilato cikle.

Beever atradimas glikozizomų sudarė kelią kitiems tyrėjams rasti peroksisomas. Pastarosios yra organelės, panašios į glikoksizomas, randamos augalų lapuose.

Šis atradimas taip pat labai pagerino peroksisomų metabolizmo gyvūnų supratimą.

Bendrosios glikoksizomų charakteristikos

Viena iš savybių, leidžiančių atpažinti glikoksizomas, yra jų katalazės kiekis ir artumas lipidų kūnams.

Jų randama augalų sėklose, jų galima rasti ir siūliniuose grybuose.

Struktūra

Jie yra sferiniai, kurių skersmuo svyruoja nuo 0,5 iki 1,5 μm, ir turi granuliuotą vidų. Kartais jie turi kristalinius baltymų inkliuzus.

Jie yra kilę iš endoplazminio retikulumo, sudarančio endomembranos sistemos dalį. Jiems trūksta genomo ir juos jungia viena membrana.

funkcijos

Dalyvavimas gliukoneogenezėje

Glikoksizomos dalyvauja gliukoneogenezėje. Augalai yra vieninteliai organizmai, galintys konvertuoti lipidus į cukrų. Šios reakcijos pasireiškia atsarginiuose sėklų, kaupiančių riebalus, audiniuose.

Daržovėse β-oksidacija vyksta mikroorganizmuose, esančiuose lapuose (peroksisomos) ir sėklose (glikoksizomose) aliejinių augalų, kurie yra daigumo procese, sėklose.

Ši reakcija nevyksta mitochondrijose. Ss-oksidacijos funkcija yra aprūpinti riebalus cukraus pirmtako molekulėmis.

Riebalų rūgščių ß-oksidacijos procesas, vykstantis abiejų tipų mikroorganizmuose, yra panašus. Acetil-CoA, gautas atliekant šią oksidaciją, patenka į glioksilato ciklą, kad būtų sukurti cukraus pirmtakai, prieš tai besivystantys augalai gali vykdyti fotosintezės procesą.

Glioksilato ciklas

Iš esmės glikoksizomų glioksilatų ciklas yra modifikuotas mitochondrinio Krebso ciklo metabolinis kelias. Glikoksilato ciklo metu išvengiama dekarboksilinimo pakopų.

Šis šuolis leidžia gaminti angliavandenių pirmtakus (oksalacetatą). Šiuo maršrutu neprarandama CO2. Oksidavęs riebalų rūgštis, acetil-CoA dalyvauja glioksilato ciklo reakcijose.

Vandenilio peroksido detoksikacija

Sėklose riebalų rūgščių β oksidacija sukelia vandenilio peroksidą. Glikoksizomų katalazė vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį atliekant šio junginio detoksikacijos procesą.

Šios reakcijos, kuriose taip pat dalyvauja mitochondrijos, apima glikoalato ciklą, kuris vyksta kai kurių aliejinių augalų sėklų dyglialapiuose.

Vėliau besivystantys vėžliukai iškyla iš žemės ir pradeda šviesti. Tuo metu glikozizomų fermentų aktyvumas smarkiai sumažėja.

Tuo pat metu padidėja fermentų, būdingų peroksisomoms, gamyba. Šis faktas rodo, kad vyksta laipsniškas transformacija iš glikoksizomų į peroksisomas, kurios dalyvauja fotorespiracijoje. Šis laipsniškas virsmas iš vieno tipo mikroorganizmų į kitą buvo įrodytas eksperimentu.

Nuorodos

1. Glioksilato ciklas. Vikipedijoje. Atkurta iš https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxylate_cycle
2. Glikoksizoma. Vikipedijoje. Atkurta iš https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxysome
3. IA Grahamas (2008). Sėklų laikymo aliejaus mobilizavimas. Metinė augalų biologijos apžvalga.
4. N. Kresge, „RD Simoni“ ir „RL Hill“ (2010). Glikoksizomų atradimas: Harry Beeverso darbas. Biologinės chemijos žurnalas.
5. K. Mendgenas (1973). Mikroorganizmai (glikoksizomos) Uromyces phaseoli infekcinėse struktūrose. Protoplazma
6. M. Parsons, T. Furuya, S. Pal, P. Kessler (2001). Peroksisomų ir glikozomų biogenezė ir funkcijos. Molekulinė ir biocheminė parazitologija.