GLIOXISOMES: ÖZELLIKLERI, YAPISI VE IŞLEVLERI - BIYOLOJI - 2024

Glyoxisomes genellikle yağlar (yağ) zengin bitki çimlenmiş tohum bulunan Mikrocisimler özel bir sınıfıdır.

Tohumlarda rezerv maddeler olarak bulunan yağların karbonhidratlara dönüştürülmesine yardımcı olan enzimler içerirler. Bu dönüşüm, çimlenme işlemi sırasında gerçekleşir.

Bitki hücresindeki bir glioksisom ve diğer organeller. Alındı ​​ve düzenlendi: Gevictor, Wikimedia Commons.

Karbonhidratların büyüme sırasında kullanılacak genç bitkiye doğru hareket etmesi daha kolaydır. Bazı protistlerde ve mantarlarda benzer organeller gözlemlenmiştir.

Bu organeller "glioksisom benzeri" olarak adlandırılmıştır. Glyoxysomes, glioksilat döngüsüne katılan enzimleri içerdikleri için böyle adlandırılır.

Glioksilat döngüsü, bitki hücrelerinin, bazı mantarların ve protistlerin glioksizomlarında meydana gelen metabolik bir yoldur. Bu, sitrik asit döngüsünün bir modifikasyonudur.

Yağ asitlerini karbonhidratların sentezi için substrat olarak kullanır. Bu metabolik yol, çimlenme sürecinde tohumlar için çok önemlidir.

Mikrocisimler

Mikro cisimler, hücre sitoplazmasında bulunan vezikül şeklindeki organellerdir. Küresel şekle sahiptirler ve tek bir zarla çevrelenmişlerdir.

Metabolik aktiviteler içeren damarlar gibi davranırlar. Glioksizomların yanı sıra, peroksizomlar, glikozomlar veya glukozomlar ve Woronin cisimleri gibi başka mikro cisimler de vardır.

peroksizomlar

Peroksizomlar, oksidaz ve katalaz enzimleri içeren ökaryotlara özgü mikro cisimlerdir. İlk olarak 1965'te Christian de Duve ve iş arkadaşları tarafından tanımlandılar.

Peroksizomlar, üzerlerine etki edebilen ß-oksidasyon enzimleri içerdikleri için yağların metabolizmasında önemlidir. Bu enzimler lipitleri parçalar ve Asetil-CoA üretir.

Esas olarak yüksek moleküler ağırlıklı lipitler üzerinde etki ederler ve onları mitokondride oksidasyon için parçalarlar. Ayrıca safra asitlerinin sentezi için kolesterolün degradasyonunda rol oynarlar.

Karaciğerdeki zararlı bileşiklerin (örneğin alkol) metabolizması gibi birçok önemli metabolik yol için enzimler de içerirler. Fosfolipidlerin, trigliseridlerin ve izoprenoidlerin sentezine katılırlar.

İsimleri, hidrojen peroksit oluşturmak için moleküler oksijen kullanarak substratları oksitledikleri gerçeğinden gelir.

Woronin organları

Woronin cisimleri, Ascomycota mantarlarının spesifik mikro vücutlarıdır. İşlevleri tam olarak net değil. Bunlardan birinin hiphaların septasındaki gözenekleri kapattığına inanılıyor. Bu, olası sitoplazma kaybını en aza indirmek için hif hasarı meydana geldiğinde meydana gelir.

Glukozomlar

Glikozomlar, glikoliz ve purinlerin yeniden kullanımı için enzimler içeren peroksizomlardır. Kinetoplastid protozoa'da (Kinetoplastea) bulunurlar. Bu organizmalar, ATP üretimi için yalnızca glikolize bağlıdır.

Bir peroksizomun basit diyagramı. Agateller'den alınmış ve düzenlenmiştir.

Glioksizomların keşfi

Glyoxysomes, İngiliz botanikçi Harry Beevers ve Bill Breidenbach adlı bir doktora sonrası öğrencisi tarafından keşfedildi. Bu organellerin keşfi, endosperm homojenatlarının doğrusal sükroz gradyanlarının incelenmesi sırasında yapıldı.

Bu iki araştırmacı, bu çalışmada glioksilat döngüsünün enzimlerinin, organelin mitokondri olmayan bir bölümünde bulunduğunu gösterdi. Bu organel, enzimlerinin glioksilat döngüsüne katılımından dolayı glioksisom olarak adlandırıldı.

Beever'in glioksizom keşfi, diğer araştırmacıların peroksizomları bulmasının yolunu açtı. İkincisi, bitkilerin yapraklarında bulunan glioksizomlara benzer organellerdir.

Bu keşif ayrıca hayvanlarda peroksizom metabolizmasının anlaşılmasını büyük ölçüde geliştirdi.

Glioksizomların genel özellikleri

Glioksizomların tanınmasına izin veren özelliklerden biri, katalaz içeriği ve ayrıca lipid cisimlerine yakınlıklarıdır.

Bitkilerin tohumlarında bulunurlar, ayrıca filamentli mantarlarda da bulunabilirler.

yapı

0,5 ila 1,5 μm arasında değişen çapa sahip küreseldirler ve taneli bir iç mekana sahiptirler. Bazen kristalin protein kapanımları vardır.

Endomembran sisteminin bir parçasını oluşturan endoplazmik retikulumdan kaynaklanırlar. Bir genomdan yoksundurlar ve tek bir zarla bağlanırlar.

Özellikleri

Glukoneogeneze katılım

Glyoxysomes, glukoneogeneze katılır. Bitkiler, lipitleri şekere dönüştürebilen tek organizmalardır. Bu reaksiyonlar, yağ depolayan tohumların rezerv dokularında meydana gelir.

Sebzelerde ß-oksidasyon, çimlenme sürecindeki yağlı tohumların yapraklarında (peroksizomlar) ve tohumlarında (glioksizomlar) bulunan mikro gövdelerde meydana gelir.

Bu reaksiyon mitokondride meydana gelmez. Ss-oksidasyonunun işlevi, yağlardan şeker öncü molekülleri sağlamaktır.

Her iki mikro gövdede de meydana gelen yağ asitlerinin ß-oksidasyonu süreci benzerdir. Bu oksidasyonla elde edilen asetil-CoA, gelişmekte olan bitkiler fotosentetik işlemi gerçekleştirmeden önce şeker öncüleri üretmek için glioksilat döngüsüne girer.

Glioksilat döngüsü

Temel olarak, glioksizomların glioksilat döngüsü, mitokondriyal Krebs döngüsünün değiştirilmiş bir metabolik yoludur. Glioksilat döngüsü, dekarboksilasyon adımlarından kaçınır.

Bu sıçrama, karbonhidrat öncüllerinin (oksaloasetat) üretimine izin verir. Bu rotada CO2 kaybı yok. Yağ asitlerinin oksidasyonundan gelen asetil-CoA, glioksilat döngüsünün reaksiyonlarına katılır.

Hidrojen peroksit detoksifikasyonu

Tohumlarda, yağ asitlerinin β-oksidasyonu hidrojen peroksit üretir. Glioksizomların katalazı, bu bileşiğin detoksifikasyon sürecinde hayati bir rol oynar.

Mitokondrinin de dahil olduğu bu reaksiyonlar, bazı yağlı tohum türlerinin tohumlarının kotiledonlarında meydana gelen glioksalat döngüsünü içerir.

Daha sonra geliştirmede kotiledonlar yerden çıkar ve ışık almaya başlar. O sırada, glioksisomlardaki glioksizomal enzimlerin aktivitesinde keskin bir düşüş var.

Aynı zamanda, peroksizomlara özgü enzimlerin üretiminde bir artış vardır. Bu gerçek, glioksizomlardan fotorespirasyona katılan peroksizomlara kademeli bir dönüşümün gerçekleştiğini göstermektedir. Bir mikro gövdeden diğerine bu aşamalı dönüşüm deneysel olarak kanıtlanmıştır.

Referanslar

1. Glyoxylate döngüsü. Wikipedia'da. Https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxylate_cycle adresinden kurtarıldı
2. Glyoxysome. Wikipedia'da. Https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxysome adresinden kurtarıldı
3. IA Graham (2008). Tohum Depolama Yağı Seferberliği. Bitki Biyolojisinin Yıllık İncelemesi.
4. N. Kresge, RD Simoni & RL Hill (2010). Glioksizomların keşfi: Harry Beevers'ın Çalışması. Journal of Biological Chemestry.
5. K. Mendgen (1973). Uromyces phaseoli enfeksiyon yapılarındaki mikro cisimler (glioksizomlar). Protoplazma
6. M. Parsons, T. Furuya, S. Pal, P. Kessler (2001). Peroksizomların ve glikozomların biyogenezi ve işlevi. Moleküler ve Biyokimyasal Parazitoloji.