- Mikroorganismi
- Peroksisomas
- Woronin ķermeņi
- Glikozomas
- Glikoksizomu atklāšana
- Glikoksizomu vispārīgās īpašības
- Uzbūve
- Iespējas
- Dalība glikoneoģenēzē
- Glioksilāta cikls
- Ūdeņraža peroksīda detoksikācija
- Atsauces
Par glyoxisomes ir specializēta klase microbodies parasti atrodami Diedzētas sēklas augu bagātas eļļas (naftas).
Tie satur fermentus, kas palīdz eļļās, kuras satur kā rezerves vielas sēklās, pārvērsties ogļhidrātos. Šī konversija notiek dīgtspējas procesa laikā.
Glikoksizoma un citas organellas augu šūnā. Uzņemts un rediģēts no: Gevictor, no Wikimedia Commons.
Ogļhidrātus ir vieglāk mobilizēt jauna augam, ko izmantot augšanas laikā. Līdzīgi organelli ir novēroti dažiem protistiem un sēnītēm.
Šīs organelles ir sauktas par "glikoksizomām līdzīgām". Glikoksizomas tiek nosauktas tāpēc, ka tās satur fermentus, kas piedalās glioksilāta ciklā.
Glioksilāta cikls ir vielmaiņas ceļš, kas notiek augu šūnu, dažu sēnīšu un protistu glikoksizomās. Šī ir citronskābes cikla modifikācija.
Taukskābes kā ogļhidrātu sintēzes substrātu izmanto. Šis metabolisma ceļš ir ļoti svarīgs sēklām dīgtspējas procesa laikā.
Mikroorganismi
Mikroorganismi ir pūslīša formas organoīdi, kas atrodas šūnu citoplazmā. Tās ir sfēriskas formas un ieskauj viena membrāna.
Tie darbojas kā trauki, kas satur metabolisma aktivitātes. Papildus glikoksizomām ir arī citi mikroorganismi, piemēram: peroksisomas, glikozomas vai glikozomas un Woronin ķermeņi.
Peroksisomas
Peroksisomas ir mikroorganismi, kas raksturīgi tikai eikariotiem un satur oksidāzes un katalāzes enzīmus. Pirmoreiz tos aprakstīja Kristians de Duve un viņa līdzstrādnieki 1965. gadā.
Peroksisomas ir svarīgas tauku vielmaiņā, jo tās satur ß-oksidācijas fermentus, kas spēj uz tiem iedarboties. Šie fermenti noārda lipīdus un rada Acetyl-CoA.
Tie galvenokārt darbojas uz lielmolekulāriem lipīdiem, sadalot tos oksidēšanai mitohondrijos. Viņi ir iesaistīti arī holesterīna noārdīšanā žultsskābju sintēzei.
Tie satur arī fermentus daudziem svarīgiem metabolisma ceļiem, piemēram, kaitīgu savienojumu metabolismam aknās (piemēram, alkoholam). Viņi piedalās fosfolipīdu, triglicerīdu un izoprenoīdu sintēzē.
Viņu vārds cēlies no tā, ka tie oksidē substrātus, izmantojot molekulāro skābekli, veidojot ūdeņraža peroksīdu.
Woronin ķermeņi
Woronīna ķermeņi ir specifiski Ascomycota sēnīšu mikroorganismi. Tās funkcijas nav pilnībā skaidras. Tiek uzskatīts, ka viens no tiem aizver poras hyfae septā. Tas notiek, kad rodas hipālas bojājumi, lai mazinātu iespējamo citoplazmas zudumu.
Glikozomas
Glikozomas ir peroksisomas, kas satur enzīmus glikolīzei un purīnu atkārtotai izmantošanai. Tie ir sastopami kinetoplastid vienšūņos (Kinetoplastea). Šie organismi ATP iegūšanai ir atkarīgi tikai no glikolīzes.
Vienkārša peroksisoma diagramma. Uzņemts un rediģēts no: Agateller.
Glikoksizomu atklāšana
Glikoksizomas atklāja angļu botāniķis Harijs Bīverss un pēcdoktorants Bils Breidenbahs. Šīs organellas tika atklātas endospermas homogenātu lineārā saharozes gradienta pētījuma laikā.
Šie divi pētnieki šajā pētījumā parādīja, ka glioksilāta cikla fermenti tika atrasti organellas frakcijā, kas nebija mitohondrijs. Šo organeli sauca par glioksizomu, pateicoties tā enzīmu dalībai glioksilāta ciklā.
Beever glikozomu atklāšana pavēra ceļu citiem pētniekiem, lai atrastu peroksisomas. Pēdējie ir organoīdi, kas līdzīgi glikoksizomām, kas atrodami augu lapās.
Šis atklājums arī ievērojami uzlaboja izpratni par peroksisomu metabolismu dzīvniekiem.
Glikoksizomu vispārīgās īpašības
Viena no īpašībām, kas ļauj atpazīt glioksizomas, ir to katalāzes saturs, kā arī tuvums lipīdu ķermeņiem.
Tie ir atrodami augu sēklās, tos var atrast arī šķiedrainās sēnēs.
Uzbūve
Tās ir sfēriskas, ar diametru no 0,5 līdz 1,5 μm, un tām ir granulēts iekšpuse. Dažreiz viņiem ir kristāliski olbaltumvielu ieslēgumi.
Tie ir cēlušies no endoplazmatiskā retikuluma, veidojot endomembrānas sistēmas daļu. Viņiem trūkst genoma, un tos savieno viena membrāna.
Iespējas
Dalība glikoneoģenēzē
Glikoksizomas piedalās glikoneoģenēzē. Augi ir vienīgie organismi, kas spēj pārvērst lipīdus cukuros. Šīs reakcijas notiek sēklu rezerves audos, kas uzkrāj taukus.
Dārzeņos ß-oksidācija notiek mikroorganismos, kas atrodas lapās (peroksisomās) un sēklu daļās (glioksizomās) to eļļas augu sēklās, kuras atrodas dīgtspējas procesā.
Mitohondrijās šī reakcija nenotiek. Ss-oksidācijas funkcija ir nodrošināt tauku prekursoru molekulas no taukiem.
Taukskābju ß-oksidācijas process, kas notiek abu veidu mikroorganismos, ir līdzīgs. Acetil-CoA, kas iegūta šajā oksidācijā, nonāk glioksilāta ciklā, lai iegūtu cukura prekursorus, pirms jaunattīstības augi var veikt fotosintēzes procesu.
Glioksilāta cikls
Glikoksizomu glioksilāta cikls galvenokārt ir mitohondriju Krebsa cikla mainīts metabolisma ceļš. Glioksilāta cikls ļauj izvairīties no dekarboksilēšanas pakāpēm.
Šis lēciens ļauj ražot ogļhidrātu prekursorus (oksalacetātu). Šajā maršrutā nezaudē CO2. Acetil-CoA, kas rodas no taukskābju oksidācijas, piedalās glioksilāta cikla reakcijās.
Ūdeņraža peroksīda detoksikācija
Sēklās taukskābju β-oksidācija rada ūdeņraža peroksīdu. Glicoksizomu katalāzei ir būtiska loma šī savienojuma detoksikācijas procesā.
Šīs reakcijas, kurās iesaistītas arī mitohondrijas, ietver glikoksalāta ciklu, kas notiek dažu eļļas augu sugu sēklu dīgļlapās.
Vēlāk attīstoties, dīgļlapas izkļūst no zemes un sāk saņemt gaismu. Tajā laikā glikoksizomās ir strauji samazinājies glikozizomu enzīmu aktivitāte.
Tajā pašā laikā palielinās peroksisomām raksturīgo enzīmu ražošana. Šis fakts parāda, ka notiek pakāpeniska transformācija no glikoksizomām uz peroksisomām, kas piedalās fotorespirācijā. Šī pakāpeniskā transformācija no viena veida mikroorganismiem uz otru ir pierādīta eksperimentāli.
Atsauces
- Glioksilāta cikls. Vietnē Wikipedia. Atgūts no https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxylate_cycle
- Glikoksizoms. Vietnē Wikipedia. Atgūts no https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxysome
- IA Grehems (2008). Sēklu uzglabāšanas eļļas mobilizācija. Gada pārskats par augu bioloģiju.
- N. Kresge, RD Simoni & RL Hill (2010). Glikoksizomu atklāšana: Harija Bīversa darbs. Bioloģiskās ķīmijas žurnāls.
- K. Mendgens (1973). Mikroorganismi (glikoksizomas) Uromyces phaseoli infekcijas struktūrās. Protoplazma
- M. Parsons, T. Furuya, S. Pal, P. Kessler (2001). Peroksisomu un glikozomu bioģenēze un darbība. Molekulārā un bioķīmiskā parazitoloģija.