Razumevanje peroksisomov, raznolikosti, oblik, reakcij in funkcij
Razumevanje peroksisomov (peroksizomov)
Ta peroksisom (peroksizom) je starodavna organela, ki je ali je izvajala vso presnovo kisika v primitivnih evkariontskih celicah. V ozračju se bo nato nabiral kisik, ki ga proizvajajo fotosintetske bakterije. To bo seveda povzročilo, da bo kisik v nekaterih celicah toksičen.
Ta peroksisom je eden izmed organelov, ki ga obdaja ena sama membrana prevlečenih lipidov in vsebuje tudi absorpcijske beljakovine (receptorje). Naloga teh peroksisomov je zmanjšati (kisik) v celicah in izvajati tudi oksidativne reakcije. Ti peroksisomi vsebujejo tudi encime, ki vodik iz vseh vrst substratov prenašajo v kisik. proizvaja stranski produkt vodikov peroksid, ki je nato izvor imena organela to.
J. Rhodin Leta 1954 je študent medicine s Švedske razložil organele v celici. Nato je razlago razvil in raziskal tudi citolog, in sicer Christian de Duve leta 1967, ki je prišel iz Belgije.
Struktura peroksisoma
Strukture teh peroksisomov ni enostavno najti zaradi majhne razlike v gostoti z lizosomi. Zaradi tega je bila nato injekcija izvedena z detergentom Triton WR-1339 in nadaljevana tudi z elektronskim mikroskopom (Bianch in Sheeler, 1980; Kleinsmith in tudi Kish, 1988).
Rezultati te injekcije kažejo, da imajo peroksisomi edinstven značaj. Majhen kot krogla ima velikost med mitohondriji in ribosomi. Zaradi svoje majhnosti, približno 0,2 - 2 m, so ti peroksisomi združeni v mikro predmete.
Peroksisomska funkcija
Njegova glavna naloga je poenostaviti dolgo maščobno kislino z beta-oksidacijo.
V živalskih celicah bodo proizvedene maščobne kisline dolgo tvorile srednje verige, ki po tem se odpelje v mitohondrije in konča z razgradnjo na ogljikov dioksid in ogljikov dioksid vode.
Sledijo druge funkcije peroksisomov:
- Kot proizvajalec encima katalaze in tudi oksidaze, ki ima ali ima funkcijo, da lahko vodik vodi iz substrata tako da lahko reagira ali lahko reagira s kisikom in lahko proizvede vodikov peroksid ali pa je H2O2 kot proizvajalec drugo.
- Kot gorivo za celično dihanje, ki je posledica razgradnje maščobnih kislin v majhne molekularne oblike.
- V jetrnih celicah lahko ta funkcija nevtralizira ali lahko nevtralizira toksine, ki jih povzročajo alkohol in druge škodljive kemične spojine.
Vloga peroksisomov v rastlinskih celicah
Ameriškemu strokovnjaku za rastline je uspelo ugotoviti, da imata dva glavna encima, ki imata pomembno vlogo v rastlinskih peroksizomih, in sicer kislo oksidazo in katalazo. Naloga je pomagati rastlinam v procesu fotodihanja, skupaj z drugimi celičnimi organeli, kot so kloroplasti in mitohondriji, ki tvorijo 3 v 1 celično mrežo. Zato je seveda pogosto opaziti, da so tricelične organele vedno blizu.
Fotorespiracija je opredeljena kot dihanje, ki se pojavi pri osvetlitvi. Po navedbah strokovnjaka za rastline navaja, da bo proces fotodihanja v rastlinah potekal hkrati z običajnim dihanjem.
Razlika je v odzivu na kisik v zunanji atmosferi, ki je pri običajnem dihanju nasičena z kisika do 2%, medtem ko se bo za fotodihanje še povečeval, dokler kisik ne nastane dosegla 21%.
Če se pri fotosintezi rastlin RuBP kombinira z ogljikovim dioksidom, bo proizvedel 2 molekuli fosfoglicerinske kisline. Ko pa se RuBP kombinira s kisikom, potem tvori molekulo fosfoglicerata. Poleg tega ta fosfoglicerinska kislina podvrže reakciji defosforilacije z encimom fosfatazo, ki tvori glikolno kislino.
Nastanek nastane v kloroplastu, ki se nato glikolat nato premakne v Nato peroksisomi oksidirajo z glikolat oksidazo, da nastanejo glioksilat in vodik peroksid. Poleg tega se vodikov peroksid s pomočjo katalaze razgradi v kisik in vodo. Nekaj glioksilne kisline bo nato proizvedlo glicinsko kislino.
Po tem se bosta dve glicinski kislini združili v mitohondrijih in tvorili serinsko kislino in ogljikov dioksid. Reakcije, ki jih povzročajo ti encimi, so glavni vir fotodihanja ogljikovega dioksida. Po tem se bo serin vrnil v peroksisom tako, da bo skozi vse vrste reakcij tvoril glicerat. Gliceratu v kloroplastu bosta pomagala encim glicerat kinaza in 1 molekula ATP, da bo tvorila 1 molekulo fosfoglicerinske kisline in 1 molekulo ADP.
Značilnosti peroksisomov
Po svojih lastnostih ali značilnostih peroksisomi pri izvajanju oksidativnih reakcij uporabljajo kisik in vodikov peroksid. Encimi v peroksisomih bodo nato z molekularnim kisikom sproščali atome vodika iz nekaterih organskih substratov.
Poleg tega bo vodikov peroksid s pomočjo katalaze izkoristil za oksidacijo drugih substratov, kot so alkohol, fenol, mravljična kislina in formaldehid. Ta reakcija ima zagotovo vlogo pri razstrupljanju strupenih molekul v krvi.
Spodaj je celotna reakcija po Giese, 1974.
RH2 + O2 → R + H2O2
H2O2 + H2O2 → O2 + 2 H2O (tj. Katalitična oblika)
katalaze
RH2 + H2O2 → R + 2 H2O (tj. Peroksidativna oblika)
katalaze
Reakcije v peroksisomih
Peroksisom pri izvajanju oksidativnih reakcij uporablja kisik (O2) in vodikov peroksid (H2O2). Nato lahko encimi, ki so v peroksizomih, ali pa lahko izkoristijo molekulo kisika, da lahko sproščanje atomov vodika, prejetih iz nekaterih organskih substratov (R), v oksidativni reakciji, ki proizvaja vodikov peroksid (H2O2).
V encimu katalaze z uporabo H2O2 lahko ali lahko oksidira druge podlage (na primer mravljična kislina, formaldehid, fenol in alkohol).
V tej reakciji oksidacije ima zelo pomembno vlogo pri razstrupljanju vseh vrst strupenih molekul v krvi. Torej, če pride do kopičenja H2O2, se nato po katalazi pretvori v O2.
Ena najpomembnejših funkcij te oksidativne reakcije je razgradnja molekul maščobnih kislin v procesu, imenovanem beta-oksidacija.
Nastanek peroksisoma
Obstajata dve teoriji, ki pojasnjujeta, kako celice tvorijo in proizvajajo peroksisome. Prva teorija, imenovana klasični model, navaja, da se ti peroksisomski proteini sintetizirajo s pomočjo ribosomov, pritrjenih na endoplazemski retikulum, po katerem protein Peroksisomi vstopijo v cisterne endoplazemskega retikuluma in tvorijo vrečko (rep), ki se nato skrči in sčasoma loči, da nastane prosti peroksisomi.
Ta druga teorija navaja, da se ti peroksizomski proteini sintetizirajo s pomočjo prostih ribosomov, nato se peroksisomski protein sprosti v citoplazmo in se tudi razvije in postane peroksisomi.
Ti peroksisomi lahko izvirajo ali ne iz endoplazemskega retikuluma, pa tudi s cepitvijo. Ti peroksisomi imajo ali imajo različne sestave teh encimov tudi v različnih vrstah celic. Ta peroksisomska matrica se nato sprosti v citoplazmi, preden se sprosti. Obstaja vsaj 32 peroksisomskih proteinov, imenovanih peroksini, ki imajo vlogo v procesu sestavljanja peroksisoma. Peroksin PEX5, receptorski protein in peroksin PEX7 prenašajo peroksisome (tj. Vsebujejo PTS1 ali aminokislinsko zaporedje PTS2) in nazaj v citosol. Ta mehanizem se imenuje shuttle mehanizem. Zdaj obstajajo ali so obstajali dokazi, da je hidroliza tega ATP potrebna za recikliranje receptorjev v citosol.
Peroksisomska raznolikost
Ti peroksisomi imajo ali imajo različno encimsko sestavo v različnih vrstah celic. Ti peroksisomi se lahko prilagodijo spreminjajočim se razmeram ali situacijam. Na primer, kvasne celice, gojene v sladkorju, imajo ali imajo majhne peroksisome, medtem ko imajo kvasne celice, gojene v metanolu, velike peroksisome, ki jih oksidirajo metanol. Ko gojimo celice kvasovk v maščobnih kislinah, se peroksisomi povečajo, da z beta-oksidacijo maščobne kisline razgradijo v acetil-CoA.
Peroksisomi živalskih in rastlinskih celic
V rastlinah obstajata 2 vrsti peroksisomov, pri živalih pa le 1 vrsta peroksisomov. Ena najpomembnejših biosintetskih funkcij živalskih peroksisomov je kataliziranje prve reakcije tvorbe plazmologa. Plazmalogen je najpogostejša vrsta fosfolipidov v mielinu. Pomanjkanje plazmalogena nato povzroči, da mielin v živčnih celicah postane nenormalen, zato poškodba peroksisoma povzroči poškodbe živcev.
Peroksisomi so zelo pomembni tudi pri rastlinah. Obstajata dve vrsti ali vrsti peroksisomov, ki sta bili temeljito preučeni. Tip 1 najdemo v listih, katerih naloga je katalizirati stranski produkt reakcije vezave ogljikovih hidratov na CO2, znano kot fotorespiracija. Ta reakcija se imenuje fotodihanje, ker porabi O2 in nato sprosti CO2. Druga vrsta peroksisoma je v kalivih semenih. Ti drugi peroksisomi, imenovani glioksisomi, imajo pomembno vlogo pri razgradnji maščobne kisline, ki se shranijo v semenski maščobi, nato postanejo sladkorji, potrebni za rast mlade rastline.
Postopek pretvorbe maščobe v sladkor poteka z vrsto reakcij, imenovanih glioksilatni cikel.
V ciklu glioksilata se dve molekuli acetil-CoA tvorita iz razgradnje maščobnih kislin, nato pa se uporabljajo pri izdelavi jantarne kisline. Poleg tega ta jantarna kislina zapusti peroksisom in se nato pretvori v glukozo. Gioksilatni cikel se ne pojavi v živalskih celicah. Zaradi tega živalske celice ne morejo pretvoriti maščobnih kislin v ogljikove hidrate.
Reakcija fotodihanja v rastlinskih celicah
Med fotosintezo se CO2 skozi kalvinov cikel pretvori v glukozo, prva pa se začne z dodajanjem CO2 5-ogljikovemu sladkorju, ribulozi-1,5-bisfosfatu. Vendar encimi, ki sodelujejo v teh reakcijah, včasih katalizirajo dodajanje O2 v ribulozo-1,5-bisfosfat, kar povzroči nastanek spojin z 2 ogljikoma, fosfoglikolata.
Ta fosfoglikolata se nato pretvori v glikolato, ki se nato prenese v peroksisome, kjer se oksidira in pretvori v glicin. Po tem se glicin prenese v mitohondrije in pretvori v serin. Nato se serin vrne v peroksisome in pretvori v glicerat, ki se nato prenese nazaj v kloroplast.
Tako je razlaga definicije peroksisomov, raznolikosti, tvorbe, reakcij in funkcij, upajmo, da je opisano lahko koristno za vas. Hvala vam
Poglej tudiOpredelitev mitohondrijev, zgradba, koristi in funkcije
Poglej tudiRazumevanje intraneta, funkcij, prednosti, prednosti in slabosti
Poglej tudiEncimi so: opredelitev, kako deluje, funkcije in lastnosti