Гліоксисоми загальні характеристики, структура і функції

The гліоксисоми Вони являють собою спеціалізований клас мікроорганізмів, які зазвичай знаходяться в пророщених насінні рослин, багатих оліями (маслянистими)..

Вони містять ферменти, які допомагають перетворювати масла, що містяться в насінні, в резерви як карбіди. Це перетворення відбувається в процесі проростання.

Вуглеводи легше мобілізувати до молодої рослини для використання під час росту. Подібні органели спостерігалися в деяких протистах і грибах.

Ці органели були названі "подібними до гліоксисомам". Гліоксисоми названі тому, що вони містять ферменти, які беруть участь у циклі гліоксилату.

Гліоксилатний цикл є метаболічним шляхом, який відбувається в гліоксисомах рослинних клітин, деяких грибів і протістів. Це модифікація циклу лимонної кислоти.

Він використовує жирні кислоти як субстрат для синтезу вуглеводів. Цей метаболічний шлях дуже важливий для насіння в процесі проростання.

Індекс

• 1 Мікроорганізми
  • 1.1 Пероксисоми
  • 1.2 Воронінові тіла
  • 1.3 Глюкози
• 2 Відкриття гліоксисомів
• 3 Загальна характеристика гліоксисомів
• 4 Структура
• 5 Функції
  • 5.1 Участь у глюконеогенезі
  • 5.2 Детоксикація перекису водню
• 6 Посилання

Мікроорганізми

Мікроорганізми - це органели у формі везикул, що присутні в цитоплазмі клітин. Вони мають сферичну форму і оточені єдиною мембраною.

Вони діють як контейнери, що містять метаболічну діяльність. На додаток до гліоксисомам існують інші мікроорганізми, такі як: пероксисоми, глікози або глюкози і тіла вороніну..

Пероксисоми

Пероксисоми є мікроорганізмами, що не містять еукаріотів, які містять ферменти оксидази і каталази. Вони були вперше описані Крістіаном де Дуве і його співробітниками в 1965 році.

Пероксисоми мають важливе значення в метаболізмі жирів, оскільки містять ферменти-окислювачі, здатні впливати на них. Ці ферменти розривають ліпіди і продукують Acetyl-CoA.

Вони діють головним чином на високомолекулярні ліпіди, що розбивають їх на окислення в мітохондріях. Вони також втручаються в деградацію холестерину для синтезу жовчних кислот.

Вони також містять ферменти для багатьох важливих метаболічних шляхів, таких як метаболізм шкідливих сполук в печінці (наприклад, алкоголь). Вони беруть участь у синтезі фосфоліпідів, тригліцеридів і ізопреноїдів.

Його назва походить від того, що вони окислюють субстрати, використовуючи молекулярний кисень, утворюючи перекис водню.

Воронінові тіла

Тіла Вороніна є специфічними мікроорганізмами грибів Ascomycota. Її функції не зовсім зрозумілі. Вважається, що одним з них є закриття пір в перегородках гіф. Це відбувається, коли відбувається пошкодження гіф, щоб мінімізувати можливу втрату цитоплазми.

Глюкози

Глюкози - пероксисоми, що містять ферменти для гліколізу і повторне використання пуринів. Вони зустрічаються в найпростіших кінетопластидах (Kinetoplastea). Ці організми залежать виключно від гліколізу для виробництва АТФ.

Відкриття гліоксисомів

Гліоксисоми були виявлені англійським ботаніком Гаррі Біверсом і студентом-доктором Білла Брейденбаха. Відкриття цих органел було проведено під час дослідження лінійних градієнтів сахарози гомогенатів ендосперму.

Ці два дослідники в цьому дослідженні продемонстрували, що ферменти гліоксилатного циклу перебувають у фракції органел, яка не є мітохондрією. Ця органелла називалася гліоксисомою за рахунок участі її ферментів у глиоксилатном циклі.

Відкриття гліоксисомами Бівера відкрило дорогу для інших дослідників знайти пероксисоми. Останні є органелами, аналогічними гліоксисомам, які зустрічаються в листі рослин.

Це відкриття також значно покращило розуміння метаболізму пероксисомів у тварин.

Загальна характеристика гліоксисомів

Однією з характеристик, що дозволяє розпізнавати гліоксисоми, є їх вміст каталази, а також їх близькість до ліпідних тіл..

Вони зустрічаються в насінні рослин, їх також можна зустріти в нитчастих грибах.

Структура

Вони сферичні, з діаметром від 0,5 до 1,5 мкм і мають зернистий інтер'єр. Іноді вони мають кристалічні включення білка.

Вони походять з ендоплазматичного ретикулума, що входить до складу ендомембранної системи. Їм не вистачає геному і пов'язані єдиною мембраною.

Функції

Участь у глюконеогенезі

Гліоксисоми беруть участь у глюконеогенезі. Рослини є єдиними організмами, здатними перетворювати ліпіди в цукор. Ці реакції відбуваються в резервних тканинах насіння, які зберігають жири.

У рослин β-окислення відбувається в мікроорганізмах, присутніх в листі (пероксисомах) і в насінні (гліоксисомах) насіння олійних культур, що знаходяться в процесі проростання.

Ця реакція не відбувається в мітохондріях. Функція β-окислення полягає в тому, щоб забезпечити молекули попередників цукру з жирів.

Процес β-окислення жирних кислот, що відбувається в обох типах мікроорганізмів, аналогічний. Ацетил-КоА, отриманий цим окисленням, надходить у гліоксилатний цикл, щоб виробляти попередники цукрів, перш ніж розвиваються рослини можуть провести фотосинтетичний процес.

Цикл гліоксилату

В основному, гліоксилатний гліоксилатний цикл є модифікованим метаболічним шляхом мітохондріального циклу Кребса. Цикл гліоксилату перешкоджає стадіям декарбоксилювання.

Цей стрибок дозволяє виробляти вуглеводні попередники (оксалоацетат). На цьому шляху немає втрат CO2. Ацетил-КоА, отриманий від окислення жирних кислот, бере участь в реакціях глиоксилатного циклу.

Детоксикація перекису водню

У насінні β-окислення жирних кислот продукує перекис водню. Каталаза гліоксисомів відіграє важливу роль у процесі детоксикації цього з'єднання.

Ці реакції, які також включають мітохондрії, включають гліоксалатний цикл, що відбувається в сім'ядолях деяких насіння олійних порід.

Пізніше в розвитку сім'ядолі виходять з землі і починають отримувати світло. У цей момент у гліоксисомах відбувається раптове падіння активності гліоксисомних ферментів.

У той же час спостерігається збільшення виробництва специфічних до пероксисомів ферментів. Цей факт показує, що відбувається поступове перетворення гліоксисомів у пероксисоми, що беруть участь у фотореспірації. Експериментально доведено це прогресивне перетворення від одного типу мікроорганізму до іншого.

Список літератури

1. Гліоксилатний цикл. У Вікіпедії. Отримано з https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxylate_cycle
2. Glyoxysome У Вікіпедії. Отримано з https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxysome
3. I.A. Graham (2008). Мобілізація олії для зберігання насіння. Щорічний огляд біології рослин.
4. Н. Kresge, R.D. Simoni & R.L. Hill (2010). Відкриття гліоксисомів: робота Гаррі Біверса. Журнал біологічної хімії.
5. K. Mendgen (1973). Мікроорганізми (гліоксисоми) в інфекційних структурах Uromyces phaseoli. Протоплазма
6. М. Парсонс, Т. Furuya, S. Pal, P. Kessler (2001). Біогенез і функція пероксисом і глікосом. Молекулярна та біохімічна паразитологія.