GLIOKSISOMER: EGENSKAPER, STRUKTUR OG FUNKSJONER - BIOLOGI - 2026

De glyoxisomes er en spesialisert klasse av microbodies vanligvis finner i spirer frø av planter rik på oljer (olje).

De inneholder enzymer som hjelper til med å konvertere oljene som er reservestoffer i frøene til karbohydrater. Denne konverteringen skjer under spiringsprosessen.

Et glyoksysom og andre organeller i en plantecelle. Tatt og redigert fra: Gevictor, fra Wikimedia Commons.

Karbohydrater er lettere å mobilisere mot den unge planten som skal brukes under vekst. Lignende organeller er observert hos noen protister og sopp.

Disse organellene er blitt kalt "glyoksysomlignende." Glykoksysomer er så navngitt fordi de inneholder enzymene som deltar i glyoksylatsyklusen.

Glykoksylatsyklusen er en metabolsk bane som forekommer i glyoksysomene i planteceller, noen sopp og protister. Dette er en modifisering av sitronsyresyklusen.

Den bruker fettsyrer som et underlag for syntese av karbohydrater. Denne metabolske veien er veldig viktig for frøene under spiringsprosessen.

Microbodies

Mikrobodier er vesikkelformede organeller som er tilstede i cytoplasmaet. De har sfærisk form og er omgitt av en enkelt membran.

De fungerer som kar som inneholder metabolske aktiviteter. Foruten glyoksysomer, er det andre mikrobiologier som: peroksisomer, glykosomer eller glukosomer, og Woronin-kropper.

peroxisomes

Peroksisomer er mikrobiologier unike for eukaryoter, som inneholder oksydase- og katalaseenzymer. De ble først beskrevet av Christian de Duve og hans samarbeidspartnere i 1965.

Peroksisomer er viktige i metabolismen av fett, da de inneholder ß-oksidasjonsenzymer som er i stand til å virke på dem. Disse enzymene bryter ned lipider og produserer Acetyl-CoA.

De virker hovedsakelig på lipider med høy molekylvekt, og bryter dem ned for oksidasjon i mitokondriene. De er også involvert i nedbrytning av kolesterol for syntese av gallesyrer.

De inneholder også enzymer for mange viktige metabolske veier, for eksempel metabolismen av skadelige forbindelser i leveren (f.eks. Alkohol). De deltar i syntesen av fosfolipider, triglyserider og isoprenoider.

Navnet deres kommer fra det faktum at de oksiderer underlag ved hjelp av molekylært oksygen for å danne hydrogenperoksyd.

Woronin kropper

Woroninlegemer er spesifikke mikrobiologier av Ascomycota sopp. Funksjonene er ikke helt klare. En av disse antas å stenge porene i hyllenes septa. Dette oppstår når hyfisk skade oppstår, for å minimere mulig tap av cytoplasma.

Glukosomene

Glykosomer er peroksisomer som inneholder enzymer for glykolyse og gjenbruk av puriner. De finnes i kinetoplastidprotozoer (Kinetoplastea). Disse organismer er utelukkende avhengige av glykolyse for produksjon av ATP.

Enkelt diagram av et peroksisom. Tatt og redigert fra: Agateller.

Oppdagelsen av glyoksysomer

Glyoksysomer ble oppdaget av den engelske botanikeren Harry Beevers og en postdoktorand ved navn Bill Breidenbach. Oppdagelsen av disse organellene ble gjort under en studie av de lineære sukrosegradientene til endospermhomogenater.

Disse to forskerne demonstrerte i den studien at enzymene i glyoksylatsyklusen ble funnet i en brøkdel av organellen som ikke var en mitokondrion. Denne organellen ble kalt glyoksysom på grunn av dens enzymers deltagelse i glyoksylatsyklusen.

Beevers oppdagelse av glyoksysomer banet vei for andre forskere å finne peroksisomer. De siste er organeller som ligner på glyoksysomer, som finnes i bladene til planter.

Denne oppdagelsen forbedret også forståelsen av peroksisommetabolisme hos dyr.

Generelle egenskaper for glyoksysomer

Et av kjennetegnene som gjør at glyoksysomer kan gjenkjennes er deres katalaseinnhold, så vel som deres nærhet til lipidlegemer.

De finnes i frøene til planter, de kan også finnes i filamentøse sopp.

Struktur

De er sfæriske, med en diameter fra 0,5 til 1,5 μm, og har et kornformet interiør. Noen ganger har de krystallinske proteininneslutninger.

De stammer fra endoplasmatisk retikulum, og utgjør en del av endomembrane systemet. De mangler et genom og er koblet sammen av en enkelt membran.

Egenskaper

Deltakelse i glukoneogenese

Glyoksysomer deltar i glukoneogenese. Planter er de eneste organismer som kan omdanne lipider til sukker. Disse reaksjonene forekommer i reservevev i frøene som lagrer fett.

Hos grønnsaker forekommer ß-oksidasjon i mikrobodiene som er til stede i bladene (peroksisomer) og i frøene (glyoksysomer) til de fra oljefrø som er i spiringsprosessen.

Denne reaksjonen forekommer ikke i mitokondriene. Funksjonen til ß-oksidasjon er å skaffe sukkerforløpermolekyler fra fett.

Prosessen med ß-oksidasjon av fettsyrer som forekommer i begge typer mikroboder, er lik. Acetyl-CoA som oppnås ved denne oksidasjonen går inn i glyoksylatsyklusen, for å produsere forstadier til sukker før de utviklende plantene kan utføre den fotosyntetiske prosessen.

Glykoksylatsyklusen

I utgangspunktet er glyoksylatsyklusen til glyoksysomer en modifisert metabolsk bane for mitokondriell Krebs-syklus. Glykoksylatsyklusen unngår dekarboksyleringstrinn.

Dette hoppet tillater produksjon av karbohydratforløpere (oksaloacetat). På denne ruten er det ikke noe tap av CO2. Acetyl-CoA, fra oksidasjon av fettsyrer, deltar i reaksjonene i glyoksylatsyklusen.

Hydrogenperoksyd avgiftning

I frø produserer ß-oksidasjonen av fettsyrer hydrogenperoksyd. Katalasen av glyoksysomene spiller en viktig rolle under avgiftning av denne forbindelsen.

Disse reaksjonene, der mitokondriene også er involvert, inkluderer glyoksalatsyklusen, som forekommer i cotyledons av frø av noen oljefrø arter.

Senere i utviklingen kommer cotyledonene ut av bakken og begynner å motta lys. På det tidspunktet er det et kraftig fall i aktiviteten til glyoksysomale enzymer i glyoksysomene.

Samtidig er det en økning i produksjonen av enzymer som er typiske for peroksisomer. Dette faktum viser at det skjer en gradvis transformasjon fra glyoksysomer til peroksisomer som deltar i fotorespirasjon. Denne progressive transformasjonen fra en type mikrokropp til en annen har blitt påvist eksperimentelt.

referanser

1. Glykoksylatsyklus. På Wikipedia. Gjenopprettet fra https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxylate_cycle
2. Glyoxysome. På Wikipedia. Gjenopprettet fra https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxysome
3. IA Graham (2008). Mobilisering av frølagring. Årlig gjennomgang av plantebiologi.
4. N. Kresge, RD Simoni & RL Hill (2010). Oppdagelsen av glyoksysomer: Harry Beevers. Journal of Biologisk kjemi.
5. K. Mendgen (1973). Mikrobodier (glyoksysomer) i infeksjonsstrukturer i Uromyces phaseoli. protoplasm
6. M. Parsons, T. Furuya, S. Pal, P. Kessler (2001). Biogenese og funksjon av peroksisomer og glykosomer. Molekylær og biokjemisk parasittologi.