Glioxisomes algemene kenmerken, structuur en functies

de glyoxisomes Ze zijn een gespecialiseerde klasse micro-organismen die meestal worden aangetroffen in de ontkiemde zaden van planten die rijk zijn aan olie (oliehoudend)..

Ze bevatten de enzymen die helpen om de oliën in de zaden om te zetten in reserves als carbiden. Deze omzetting vindt plaats tijdens het kiemproces.

Koolhydraten zijn gemakkelijker te mobiliseren voor de jonge plant om te gebruiken tijdens de groei. Vergelijkbare organellen zijn waargenomen bij sommige protisten en schimmels.

Deze organellen zijn "vergelijkbaar met glyoxysomen" genoemd. De glyoxysomen worden genoemd omdat ze de enzymen bevatten die deelnemen aan de glyoxylatiecyclus.

De glyoxylatiecyclus is een metabole route die voorkomt in de glyoxysomen van plantencellen, sommige schimmels en protisten. Dit is een aanpassing van de citroenzuurcyclus.

Het gebruikt vetzuren als substraat voor de synthese van koolhydraten. Deze metabolische route is erg belangrijk voor de zaden tijdens het kiemproces.

index

• 1 De microbodies
  • 1.1 De peroxisomen
  • 1.2 Woronin lichamen
  • 1.3 De glucosomen
• 2 De ontdekking van glyoxysomen
• 3 Algemene kenmerken van glyoxysomen
• 4 Structuur
• 5 functies
  • 5.1 Deelname aan gluconeogenese
  • 5.2 Ontgifting van waterstofperoxide
• 6 Referenties

De microbodies

Microbodies zijn vesicle-vormige organellen die aanwezig zijn in het celcytoplasma. Ze zijn bolvormig en worden omgeven door een enkel membraan.

Ze fungeren als containers die metabole activiteiten bevatten. Naast glyoxysomen zijn er andere microbodies zoals: peroxisomen, glycosomen of glucosomen en lichamen van Woronin.

De peroxisomen

Peroxisomen zijn micro-organismen exclusief eukaryoten, die enzymen oxidasen en catalasen bevatten. Ze werden voor het eerst beschreven door Christian de Duve en zijn medewerkers in 1965.

Peroxisomen zijn essentieel in het metabolisme van vetten, omdat ze ß-oxidatie-enzymen bevatten die daarop kunnen reageren. Deze enzymen breken lipiden en produceren Acetyl-CoA.

Ze werken voornamelijk op lipiden met een hoog molecuulgewicht en breken ze voor oxidatie in de mitochondriën. Ze komen ook tussen in de afbraak van cholesterol voor de synthese van galzuren.

Ze bevatten ook enzymen voor tal van belangrijke metabole routes, zoals het metabolisme van schadelijke stoffen in de lever (bijv. Alcohol). Ze nemen deel aan de synthese van fosfolipiden, triglyceriden en isoprenoïden.

De naam komt van het feit dat ze de substraten oxideren met behulp van moleculair zuurstof vormende waterstofperoxide.

Woronin lichamen

De lichamen van Woronin zijn specifieke microbodies van Ascomycota-schimmels. De functies zijn niet helemaal duidelijk. Er wordt aangenomen dat een van hen is om de poriën in de septa van de hyfen te sluiten. Dit gebeurt wanneer schade aan de hyfen optreedt, om het mogelijke verlies van cytoplasma te minimaliseren.

De glucosomen

Glucosomen zijn peroxisomen die enzymen bevatten voor glycolyse en het hergebruik van purines. Ze worden aangetroffen in kinetoplastid-protozoa (Kinetoplastea). Deze organismen zijn uitsluitend afhankelijk van glycolyse voor de productie van ATP.

De ontdekking van glyoxysomen

De glyoxysomen werden ontdekt door de Engelse botanicus Harry Beevers en een postdoctorale student genaamd Bill Breidenbach. De ontdekking van deze organellen werd uitgevoerd tijdens een studie van de lineaire sucrosegradiënten van de endosperm homogenaten.

Deze twee onderzoekers toonden in die studie aan dat de enzymen van de glyoxylaatcyclus zich bevonden in een organelefractie die geen mitochondrion was. Dit organel werd glyoxysoom genoemd vanwege de participatie van zijn enzymen in de glyoxylaatcyclus.

De ontdekking van glyoxysomen door Beever opende de weg voor andere onderzoekers om peroxisomen te vinden. De laatste zijn organellen vergelijkbaar met glyoxysomen, die worden gevonden in de bladeren van planten.

Deze ontdekking heeft ook het begrip van het metabolisme van peroxisomen bij dieren sterk verbeterd.

Algemene kenmerken van glyoxysomen

Een van de kenmerken die het mogelijk maakt glyoxysomen te herkennen, is hun katalase-gehalte, evenals hun nabijheid tot lipidenlichamen.

Ze worden gevonden in de zaden van planten, ze kunnen ook worden gevonden in filamenteuze schimmels.

structuur

Ze zijn bolvormig, hebben een diameter die varieert van 0,5 tot 1,5 μm en hebben een korrelig interieur. Soms hebben ze kristaleiwit insluitsels.

Ze zijn afkomstig van het endoplasmatisch reticulum en maken deel uit van het endomembrane systeem. Ze missen een genoom en zijn verbonden door een enkel membraan.

functies

Deelname aan gluconeogenese

Glioxisomen nemen deel aan gluconeogenese. Planten zijn de enige organismen die lipiden in suikers kunnen omzetten. Deze reacties komen voor in reserveweefsels van zaden die vetten opslaan.

In planten vindt ß-oxidatie plaats in de micro-organismen die in de bladeren aanwezig zijn (peroxisomen) en in de zaden (glyoxysomen) van de oliehoudende zaden die in het kiemingsproces zijn.

Deze reactie komt niet voor in de mitochondriën. De functie van ß-oxidatie is om suikervoorlopermoleculen uit vetten aan te maken.

Het proces van ß-oxidatie van vetzuren dat optreedt in beide soorten microbodies is vergelijkbaar. Het acetyl-CoA verkregen door deze oxidatie komt in de glyoxylaatcyclus, om precursors van de suikers te produceren voordat de ontwikkelende planten het fotosyntheseproces kunnen uitvoeren.

De glyoxylaatcyclus

Kort gezegd is de glyoxylaatglyoxylaatcyclus een gemodificeerde metabole route van de mitochondriale Krebs-cyclus. De glyoxylatiecyclus voorkomt de decarboxylatiestadia.

Deze sprong maakt de productie van koolhydraatvoorlopers (oxaalacetaat) mogelijk. Er is geen verlies van CO2 op deze route. Acetyl-CoA, afgeleid van de oxidatie van vetzuren, neemt deel aan de reacties van de glyoxylaatcyclus.

Ontgifting van waterstofperoxide

In zaden produceert de P-oxidatie van vetzuren waterstofperoxide. De katalase van glyoxysomen speelt een vitale rol tijdens het ontgiftingsproces van deze verbinding.

Deze reacties, die ook mitochondriën omvatten, omvatten de glyoxalaatcyclus, die voorkomt in de zaadlobbige planten van sommige olieachtige soorten.

Later in de ontwikkeling komen zaadlobben tevoorschijn uit de aarde en beginnen licht te ontvangen. Op dat moment treedt er een plotselinge daling van de activiteit van glioxisomale enzymen op in de glyoxysomen.

Tegelijkertijd is er een toename in de productie van enzymen die specifiek zijn voor peroxisomen. Dit feit laat zien dat een geleidelijke transformatie van glyoxysomen naar de peroxisomen die betrokken zijn bij fotorespiratie plaatsvindt. Deze progressieve transformatie van het ene type micro-lichaam naar het andere is experimenteel bewezen.

referenties

1. Glyoxylaatcyclus. In Wikipedia. Teruggeplaatst van https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxylate_cycle
2. Glyoxysoom. In Wikipedia. Opgehaald van https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxysome
3. A.I. Graham (2008). Zaadopslagolie Mobilisatie. Jaaroverzicht van plantenbiologie.
4. N. Kresge, R.D. Simoni & R.L. Hill (2010). De ontdekking van glyoxysomen: het werk van Harry Beevers. Journal of Biological Chemestry.
5. K. Mendgen (1973). Microbodies (glyoxysomes) in infectiestructuren van Uromyces phaseoli. protoplasma
6. M. Parsons, T. Furuya, S. Pal, P. Kessler (2001). Biogenese en functie van peroxisomen en glycosomen. Moleculaire & Biochemische Parasitologie.