GLIOXISZÓMÁK: JELLEMZŐK, FELÉPÍTÉS ÉS FUNKCIÓK - BIOLÓGIA - 2025

A glikoxiszómák a mikroorganizmusok speciális osztálya, amelyet általában olajban (olajban) gazdag növények csírázott magjaiban találnak.

Enzimeket tartalmaznak, amelyek elősegítik a magvakban tartalékként lévő olajok szénhidrátokké történő átalakítását. Ez az átalakulás a csírázási folyamat során történik.

Glikoxizom és más organellák a növényi sejtben. Felvett és szerkesztette: Gevictor, a Wikimedia Commonsból.

A szénhidrátokat könnyebb mobilizálni a növekedés során felhasználható fiatal növény felé. Hasonló organellákat figyeltek meg néhány protistában és gombában.

Ezeket az organellákat "glioxizomszerűnek" nevezik. A glikoxizómokat úgy nevezték el, mert tartalmazzák azokat a enzimeket, amelyek részt vesznek a glioxilát ciklusban.

A glioxilát-ciklus egy anyagcsere-útvonal, amely a növényi sejtek, egyes gombák és protisták gliko-izomerjeiben fordul elő. Ez a citromsav-ciklus módosítása.

Zsírsavakat használ szubsztrátként a szénhidrátok szintéziséhez. Ez a metabolikus út nagyon fontos a magok számára a csírázási folyamat során.

mikrotestekben

A mikroorganizmusok hólyagos alakú organellák, amelyek jelen vannak a sejt citoplazmájában. Gömb alakúak és egyetlen membrán veszi körül őket.

Olyan erekként működnek, amelyek anyagcserét tartalmaznak. A glikozizomokon kívül vannak más mikroorganizmusok is, például: peroxiszómák, glikozómák vagy glükózómák és Woronin testek.

peroxiszómákra

A peroxiszómák az eukariótákra jellemző mikroorganizmusok, amelyek oxidáz és kataláz enzimeket tartalmaznak. Ezeket először Christian de Duve és munkatársai írták le 1965-ben.

A peroxiszómák nélkülözhetetlenek a zsírok metabolizmusában, mivel β-oxidációs enzimeket tartalmaznak, amelyek képesek rájuk hatni. Ezek az enzimek lebontják a lipideket és az Acetyl-CoA-t állítják elő.

Főleg a nagy molekulatömegű lipidekre hatnak, lebontva őket a mitokondriumok oxidációja céljából. Az epesavak szintézise céljából a koleszterin lebontásában is részt vesznek.

Enzimeket tartalmaznak számos fontos anyagcseréhez, például a káros vegyületek metabolizmusához a májban (pl. Alkohol). Részt vesznek a foszfolipidek, a trigliceridek és az izoprenoidok szintézisében.

Nevük abból a tényből származik, hogy a szubsztrátokat molekuláris oxigénnel oxidálják, és hidrogén-peroxidot képeznek.

Woronin test

A woronin testek az Ascomycota gombák specifikus mikroorganizmusai. Funkciói nem teljesen egyértelműek. Úgy gondolják, hogy ezek egyike lezárja a pórusokat a hyphae szakaszában. Ez akkor fordul elő, amikor hyphal-károsodás lép fel, hogy minimalizálják a citoplazma lehetséges veszteségét.

A glükózómák

A glikozomák olyan peroxiszómák, amelyek enzimeket tartalmaznak a glikolízishez és a purinek újrafelhasználásához. A kinetoplastid protozoákban találhatók (Kinetoplastea). Ezek az organizmusok kizárólag a glikolízistől függenek az ATP előállításához.

Egy peroxiszóma egyszerű diagramja. Felvett és szerkesztette: Agateller.

A glyoxysome felfedezése

A glikoxizómokat Harry Beevers angol botanikus és Bill Breidenbach nevű posztdoktori hallgató fedezte fel. Ezeket az organellákat felfedezték az endospermium homogenizátumok lineáris szacharóz-gradienseinek tanulmányozása során.

Ez a két kutató azt a tanulmányt bebizonyította, hogy a glioxilát ciklus enzimeit a szerv olyan részében találták meg, amely nem volt mitokondrium. Ezt az organellát glioxizómának nevezték, mivel enzimei részt vettek a glioxilát ciklusban.

Beever felfedezése a glioxizómák révén más kutatók számára előkészítette a peroxiszómákat. Ez utóbbi olyan szerves elem, amely hasonlít a glikoxizomákhoz, amely a növények leveiben található.

Ez a felfedezés jelentősen javította az állatok peroxiszóma-metabolizmusának megértését.

A glikozizomok általános jellemzői

Az egyik olyan tulajdonság, amely lehetővé teszi a glioxizómák felismerését, kataláztartalma, valamint a lipidtestekhez való közelségük.

A növények magjában találhatók, rostos gombákban is megtalálhatók.

Szerkezet

Gömb alakúak, átmérőjük 0,5 és 1,5 μm között van, szemcsés belső felületük van. Időnként kristályos fehérje zárványokkal rendelkeznek.

Az endoplazmatikus retikulumból származnak, és az endomembrán rendszer részét képezik. Hiányzik a genom, és egyetlen membrán köti össze őket.

Jellemzők

Részvétel a glükoneogenezisben

A glüoxizomák részt vesznek a glükoneogenezisben. A növények az egyetlen organizmus, amely képes a lipideket cukrokká alakítani. Ezek a reakciók a magok tartalék szöveteiben fordulnak elő, amelyek zsírt tárolnak.

A zöldségekben a ß-oxidáció történik a csírázási folyamatban részt vevő olajos magvak leveleiben (peroxiszómák) és magjaiban (glioxizomák) jelenlévő mikroorganizmusokban.

Ez a reakció a mitokondriumokban nem fordul elő. Az ß-oxidáció célja, hogy zsírokból előállítsa a cukor prekurzor molekulákat.

A zsírsavak ß-oxidációjának folyamata, amely mindkét típusú mikroorganizmusban megtörténik, hasonló. Az ezen oxidációval kapott acetil-CoA belép a glioxilát ciklusba, és így cukor prekurzorokat állít elő, mielőtt a fejlődő növények elvégezhetik a fotoszintézis folyamatot.

A glioxilát ciklus

Alapvetően a glikoxizomák glioxilát-ciklusa a mitokondriális Krebsi ciklus módosított anyagcsere-útja. A glioxilát ciklus elkerüli a dekarboxilezési lépéseket.

Ez az ugrás lehetővé teszi a szénhidrát prekurzorok (oxaloacetát) előállítását. Ezen az úton nincs CO2 veszteség. A zsírsav-oxidációból származó acetil-CoA részt vesz a glioxilát-ciklus reakciójában.

Hidrogén-peroxid méregtelenítés

A magokban a zsírsavak β-oxidációja hidrogén-peroxidot eredményez. A glikozizomek katalázja létfontosságú szerepet játszik e vegyület méregtelenítési folyamatában.

Ezek a reakciók, amelyekben a mitokondriumok is részt vesznek, magukban foglalják a glioxalát-ciklust, amely néhány olajos faj vetőmagjainak szikleveiben történik.

Később a fejlődés során a sziklevelek a földből kikerülnek, és világossá válnak. Abban az időben a glikozizomális enzimek aktivitása hirtelen csökken.

Ugyanakkor megnövekszik a peroxiszómákra jellemző enzimek termelése. Ez a tény azt mutatja, hogy fokozatosan átalakul a glikozizomákról a peroxisómákra, amelyek fotoreszpirációban vesznek részt. A mikroorganizmus egyik típusáról a másikra történő fokozatos transzformációt kísérletileg bizonyították.

Irodalom

1. Glioxilát ciklus. A Wikipedia. Helyreállítva a https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxylate_cycle webhelyről
2. Glyoxysome. A Wikipedia. Helyreállítva a https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxysome webhelyről
3. IA Graham (2008). Magok tárolására szolgáló olaj mobilizálása. A növénybiológia éves áttekintése.
4. Kresge N., RD ​​Simoni és RL Hill (2010). A glyoxysomák felfedezése: Harry Beevers munkája. Journal of Biological Chemestry.
5. Mendgen K. (1973). Mikroorganizmusok (glioxizomák) az Uromyces phaseoli fertőző struktúráiban. Protoplazma
6. Parsons M., Furuya T., S. Pal, Kessler P. (2001). A peroxiszómák és glikozómok biogenezise és funkciója. Molekuláris és biokémiai parazitológia.