Glioxisomy obecné charakteristiky, struktura a funkce



glyoxysomy Jedná se o specializovanou třídu mikroorganismů, které se obvykle nacházejí v naklíčených semenech rostlin bohatých na oleje (olejnaté)..

Obsahují enzymy, které pomáhají převádět oleje obsažené v semenech do zásob karbidů. K této přeměně dochází během procesu klíčení.

Sacharidy se snadněji mobilizují do mladé rostliny, která se má použít během růstu. Podobné organely byly pozorovány u některých protistů a hub.

Tyto organely se nazývají "podobné glyoxysomům". Glyoxysomy jsou pojmenovány, protože obsahují enzymy, které se účastní cyklu glyoxylátu.

Cyklus glyoxylátu je metabolická cesta, ke které dochází v glyoxysomech rostlinných buněk, některých plísních a protistech. Toto je modifikace cyklu kyseliny citrónové.

Jako substrát pro syntézu sacharidů používá mastné kyseliny. Tato metabolická cesta je velmi důležitá pro semena během procesu klíčení.

Index

  • 1 Mikrobody
    • 1.1 Peroxizomy
    • 1.2 Woroninová tělesa
    • 1.3 Glukosomy
  • 2 Objev glyoxysomů
  • 3 Obecné charakteristiky glyoxysomů
  • 4 Struktura
  • 5 Funkce
    • 5.1 Účast na glukoneogenezi
    • 5.2 Detoxikace peroxidu vodíku
  • 6 Odkazy

Mikrobody

Mikrobody jsou organelky ve tvaru vezikuly přítomné v cytoplazmě buněk. Mají kulovitý tvar a jsou obklopeny jedinou membránou.

Působí jako nádoby obsahující metabolické aktivity. Kromě glyoxysomů existují i ​​další mikrobody, jako jsou: peroxizomy, glykosomy nebo glukosomy a těla Woroninu.

Peroxizomy

Peroxizomy jsou mikroorganismy bez eukaryot, které obsahují enzymy oxidázy a katalázy. Poprvé je popsal Christian de Duve a jeho spolupracovníci v roce 1965.

Peroxizomy jsou nezbytné v metabolismu tuků, protože obsahují ß-oxidační enzymy, které na ně mohou působit. Tyto enzymy štěpí lipidy a produkují acetyl-CoA.

Působí hlavně na lipidy s vysokou molekulovou hmotností, které je rozkládají na oxidaci v mitochondriích. Také ovlivňují degradaci cholesterolu pro syntézu žlučových kyselin.

Obsahují také enzymy pro mnoho důležitých metabolických drah, jako je metabolismus škodlivých sloučenin v játrech (např. Alkohol). Podílí se na syntéze fosfolipidů, triglyceridů a isoprenoidů.

Její název vychází ze skutečnosti, že substráty oxidují pomocí molekulárního peroxidu vodíku tvořícího molekulární kyslík.

Woroninova těla

Těla Woroninu jsou specifické mikrobody houby Ascomycota. Jeho funkce nejsou zcela jasné. To je věřil, že jeden z nich je zavřít póry v septa hyphae. K tomu dochází, když dojde k poškození hyphae, aby se minimalizovala možná ztráta cytoplazmy.

Glukosomy

Glukosomy jsou peroxizomy, které obsahují enzymy pro glykolýzu a opětovné použití purinů. Oni jsou nalezeni v kinetoplastid prvcích (Kinetoplastea). Tyto organismy závisí výhradně na glykolýze pro produkci ATP.

Objev glyoxysomů

Glyoxysomy byly objeveny anglickým botanikem Harrym Beeversem a postdoktorským studentem jménem Bill Breidenbach. Objev těchto organel byl prováděn během studia gradientů lineární sacharózy endospermových homogenátů.

Tito dva výzkumníci v této studii prokázali, že enzymy glyoxylátového cyklu byly ve frakci organel, která nebyla mitochondriem. Tato organela byla označena za glyoxysom kvůli účasti jejích enzymů v glyoxylátovém cyklu.

Běžný objev glyoxysomů otevřel cestu pro další výzkumníky k nalezení peroxizomů. Ty jsou organely podobné glyoxysomům, které se nacházejí v listech rostlin.

Tento objev také výrazně zlepšil pochopení metabolismu peroxizomů u zvířat.

Obecné charakteristiky glyoxysomů

Jednou z vlastností, která umožňuje rozpoznat glyoxysomy, je jejich obsah katalázy, stejně jako jejich blízkost k tělům lipidů..

Nacházejí se v semenech rostlin, lze je nalézt také ve vláknitých houbách.

Struktura

Jsou sférické, s průměrem od 0,5 do 1,5 μm a mají zrnitý vnitřek. Někdy mají krystalické proteinové inkluze.

Pocházejí z endoplazmatického retikula, které je součástí endomembránového systému. Chybí jim genom a jsou spojeny jednou membránou.

Funkce

Účast na glukoneogenezi

Glioxisomy se účastní glukoneogeneze. Rostliny jsou jedinými organismy schopnými přeměny lipidů na cukry. Tyto reakce se vyskytují v rezervních tkáních semen, které ukládají tuky.

V rostlinách se ß-oxidace vyskytuje v mikroorganismech přítomných v listech (peroxizomech) a v semenech (glyoxysomech) olejnatých semen, které jsou v procesu klíčení..

Tato reakce se nevyskytuje v mitochondriích. Funkcí ß-oxidace je poskytnutí molekul prekurzorů cukru z tuků.

Proces ß-oxidace mastných kyselin, který se vyskytuje u obou typů mikroberií, je podobný. Acetyl-CoA získaný touto oxidací vstupuje do glyoxylátového cyklu, aby produkoval prekurzory cukrů dříve, než vyvíjející se rostliny mohou provádět fotosyntetický proces..

Cyklus glyoxylátu

Cyklus glyoxylát glyoxylátu je v podstatě modifikovaná metabolická dráha mitochondriálního Krebsova cyklu. Cyklus glyoxylátu zabraňuje fázím dekarboxylace.

Tento skok umožňuje výrobu prekurzorů sacharidů (oxaloacetát). Na této trase nedochází ke ztrátě CO2. Acetyl-CoA, odvozený od oxidace mastných kyselin, se podílí na reakcích glyoxylátového cyklu.

Detoxikace peroxidu vodíku

V semenech produkuje β-oxidace mastných kyselin peroxid vodíku. Kataláza glyoxysomů hraje zásadní roli v průběhu detoxikačního procesu této sloučeniny.

Tyto reakce, které také zahrnují mitochondrie, zahrnují glyoxalátový cyklus, který se vyskytuje v semenných klíčcích některých olejnatých druhů..

Později ve vývoji se vynoří ze země a začnou přijímat světlo. V tomto okamžiku dochází v glyoxysomech k náhlému poklesu aktivity glioxisomálních enzymů.

Současně dochází ke zvýšení produkce enzymů specifických pro peroxizomy. Tato skutečnost ukazuje, že dochází k postupné přeměně glyoxysomů na peroxizomy podílející se na fotorezpiraci. Tato postupná transformace z jednoho typu mikroorganismu na jiný byla experimentálně prokázána.

Odkazy

  1. Cyklus glyoxylátu. Ve Wikipedii. Zdroj: https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxylate_cycle
  2. Glyoxysom Ve Wikipedii. Zdroj: https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxysome
  3. I.A. Graham (2008). Olej pro ukládání oleje do semen. Výroční přehled biologie rostlin.
  4. N. Kresge, R.D. Simoni & R.L. Hill (2010). Objev glyoxysomů: práce Harryho Beeverse. Žurnál biologické chemie.
  5. K. Mendgen (1973). Mikrobody (glyoxysomy) v infekčních strukturách. \ T Uromyces phaseoli. Protoplazma
  6. M. Parsons, T. Furuya, S. Pal, P. Kessler (2001). Biogeneze a funkce peroxizomů a glykosomů. Molekulární a biochemická parazitologie.