GLIOXISOMES: MGA KATANGIAN, ISTRAKTURA AT PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2025

Ang glyoxisomes ay isang dalubhasang klase ng mga microbodies na karaniwang matatagpuan sa mga namumulang buto ng mga halaman na mayaman sa mga langis (langis).

Naglalaman ang mga ito ng mga enzyme na tumutulong sa pag-convert ng mga langis na nilalaman bilang mga reserbang sangkap sa mga buto sa mga karbohidrat. Ang pagbabagong ito ay nangyayari sa proseso ng pagtubo.

Isang glyoxysome at iba pang mga organelles sa loob ng isang cell cell. Kinuha at na-edit mula sa: Gevictor, mula sa Wikimedia Commons.

Ang mga karbohidrat ay mas madaling mapakilos patungo sa batang halaman na gagamitin sa panahon ng paglaki. Ang mga magkakatulad na organel ay napansin sa ilang mga protista at fungi.

Ang mga organelles na ito ay tinawag na "glyoxysome-like." Ang mga glyoxysome ay napangalanan dahil naglalaman sila ng mga enzymes na lumahok sa siklo ng glyoxylate.

Ang siklo ng glyoxylate ay isang metabolic pathway na nangyayari sa glyoxysomes ng mga cell cells, ilang fungi, at protists. Ito ay isang pagbabago ng siklo ng sitriko acid.

Gumagamit ito ng mga fatty acid bilang isang substrate para sa synthesis ng mga karbohidrat. Ang metabolic pathway na ito ay napakahalaga para sa mga buto sa panahon ng proseso ng pagtubo.

Mga Microbodies

Ang mga mikrobyo ay mga organel na hugis ng vesicle na naroroon sa cell cytoplasm. Ang mga ito ay spherical sa hugis at napapalibutan ng isang solong lamad.

Gumaganap sila bilang mga vessel na naglalaman ng mga aktibidad na metabolic. Bukod sa glyoxysome, mayroong iba pang mga mikrobodies tulad ng: peroxisomes, glycosome o glucosome, at mga Woronin na katawan.

Peroxisomes

Ang mga peroxisome ay microbodies na natatangi sa eukaryotes, na naglalaman ng mga oxidase at catalase enzymes. Una nilang inilarawan ni Christian de Duve at ang kanyang mga nakikipagtulungan noong 1965.

Ang mgaxisome ay mahalaga sa metabolismo ng mga taba, dahil naglalaman sila ng ß-oksihenasyon ng mga enzyme na may kakayahang kumilos sa kanila. Ang mga enzymes na ito ay nagpabagsak sa mga lipid at gumagawa ng Acetyl-CoA.

Gumaganap sila lalo na sa mataas na molekulang timbang na lipids, pinapabagsak ang mga ito para sa oksihenasyon sa mitochondria. Kasangkot din sila sa pagkasira ng kolesterol para sa synthesis ng mga acid ng apdo.

Naglalaman din sila ng mga enzyme para sa maraming mahahalagang landas ng metabolic, tulad ng metabolismo ng mga nakakapinsalang compound sa atay (halimbawa, alkohol). Nakikilahok sila sa synthesis ng phospholipids, triglycerides at isoprenoids.

Ang kanilang pangalan ay nagmula sa katotohanan na sila ay nag-oxidize ng mga substrate gamit ang molekular na oxygen upang makabuo ng hydrogen peroxide.

Mga katawan ng Woronin

Ang mga katawan ng Woronin ay mga tiyak na microbodies ng mga fungi ng Ascomycota. Ang mga pag-andar nito ay hindi lubos na malinaw. Ang isa sa mga ito ay pinaniniwalaang pagsasara ng mga pores sa septa ng hyphae. Nangyayari ito kapag nangyayari ang pagkasira ng hyphal, upang mabawasan ang posibleng pagkawala ng cytoplasm.

Ang mga glucosome

Ang mga glycosome ay peroxisome na naglalaman ng mga enzymes para sa glycolysis at ang paggamit muli ng mga purines. Ang mga ito ay matatagpuan sa kinetoplastid protozoa (Kinetoplastea). Ang mga organismo na ito ay umaasa lamang sa glycolysis para sa paggawa ng ATP.

Simpleng diagram ng isang peroxisome. Kinuha at na-edit mula sa: Agateller.

Ang pagtuklas ng glyoxysomes

Ang Glyoxysomes ay natuklasan ng botanist ng Ingles na si Harry Beevers at isang mag-aaral na postdoctoral na nagngangalang Bill Breidenbach. Ang pagtuklas ng mga organelles na ito ay ginawa sa panahon ng isang pag-aaral ng mga linear na sukat na gradients ng endosperm homogenates.

Ang dalawang mananaliksik na ito ay nagpakita sa pag-aaral na ang mga enzymes ng glyoxylate cycle ay natagpuan sa isang bahagi ng organelle na hindi isang mitochondrion. Ang organelle na ito ay tinawag na glyoxysome dahil sa pakikilahok ng mga enzymes nito sa glyoxylate cycle.

Ang pagtuklas ni Beever ng glyoxysomes ay naka-daan sa paraan para sa iba pang mga mananaliksik upang makahanap ng mga peroxisom. Ang huli ay mga organelles na katulad ng glyoxysomes, na matatagpuan sa mga dahon ng mga halaman.

Natuklasan din ng pagtuklas na ito ang pag-unawa sa peroxisome metabolism sa mga hayop.

Pangkalahatang katangian ng glyoxysomes

Ang isa sa mga katangian na nagbibigay-daan sa pagkilala sa glyoxysome ay ang kanilang nilalaman ng catalase, pati na rin ang kanilang kalapitan sa mga lipid na katawan.

Ang mga ito ay matatagpuan sa mga buto ng mga halaman, maaari rin silang matagpuan sa mga filamentous fungi.

Istraktura

Ang mga ito ay spherical, na may diameter na saklaw mula 0.5 hanggang 1.5 μm, at magkaroon ng isang malapad na interior. Minsan mayroon silang mga pagkakasamang protina ng kristal.

Nagmula sila mula sa endoplasmic reticulum, na bumubuo ng bahagi ng endomembrane system. Kulang sila ng isang genome at naka-link sa pamamagitan ng isang solong lamad.

Mga Tampok

Pakikilahok sa gluconeogenesis

Ang mga glyoxysomes ay nakikilahok sa gluconeogenesis. Ang mga halaman ay ang tanging mga organismo na may kakayahang i-convert ang mga lipid na asukal. Ang mga reaksyon na ito ay nangyayari sa mga tisyu ng mga buto na nag-iimbak ng taba.

Sa mga gulay, ang ß-oksihenasyon ay nangyayari sa mga microbodies na naroroon sa mga dahon (peroxisomes) at sa mga buto (glyoxysomes) ng mga oilseeds na nasa proseso ng pagtubo.

Ang reaksyon na ito ay hindi nangyayari sa mitochondria. Ang pag-andar ng ß-oksihenasyon ay upang magbigay ng mga molekulang precursor ng asukal mula sa mga taba.

Ang proseso ng ß-oksihenasyon ng mga fatty acid na nangyayari sa parehong uri ng microbodies ay magkatulad. Ang acetyl-CoA na nakuha ng oksihenasyon na ito ay pumapasok sa siklo ng glyoxylate, upang makagawa ng mga precursor ng asukal bago maisagawa ang pagbuo ng mga halaman sa proseso ng photosynthetic.

Ang siklo ng glyoxylate

Karaniwan, ang glyoxylate cycle ng glyoxysomes ay isang nabagong metabolic pathway ng mitochondrial Krebs cycle. Ang pag-ikot ng glyoxylate ay umiiwas sa mga hakbang sa decarboxylation.

Ang pagtalon na ito ay nagbibigay-daan sa paggawa ng mga precursor na karbohidrat (oxaloacetate). Sa ruta na ito ay walang pagkawala ng CO2. Ang Acetyl-CoA, mula sa oksihenasyon ng mga fatty acid, ay nakikilahok sa mga reaksyon ng siklo ng glyoxylate.

Ang hydrogen peroxide detoxification

Sa mga buto, ang β-oksihenasyon ng mga fatty acid ay gumagawa ng hydrogen peroxide. Ang catalase ng glyoxysomes ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa panahon ng proseso ng detoxification ng tambalang ito.

Ang mga reaksyon na ito, kung saan kasangkot din ang mitochondria, kasama ang siklo ng glyoxalate, na nangyayari sa mga cotyledon ng mga buto ng ilang mga species ng langis.

Kalaunan sa pag-unlad, ang mga cotyledon ay lumabas mula sa lupa at nagsisimulang tumanggap ng ilaw. Sa oras na iyon mayroong isang matalim na pagbagsak sa aktibidad ng mga glyoxysomal enzymes sa glyoxysome.

Kasabay nito, mayroong pagtaas sa paggawa ng mga enzyme na tipikal ng mga peroxisome. Ang katotohanang ito ay nagpapakita na ang isang unti-unting pagbabagong-anyo mula sa glyoxysomes hanggang sa mga perokisom na lumahok sa photorespiration ay nagaganap. Ang progresibong pagbabagong-anyo na ito mula sa isang uri ng microbody patungo sa isa pa ay napatunayan na sa eksperimento.

Mga Sanggunian

1. Glyoxylate cycle. Sa Wikipedia. Nabawi mula sa https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxylate_cycle
2. Glyoxysome. Sa Wikipedia. Nabawi mula sa https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxysome
3. IA Graham (2008). Pagpapakilos ng Langis ng Pag-iimbak ng Binhi. Taunang Pagsusuri sa Plant Biology.
4. N. Kresge, RD Simoni & RL Hill (2010). Ang pagtuklas ng glyoxysomes: ang Gawain ng Harry Beevers. Journal ng Biological Chemestry.
5. K. Mendgen (1973). Ang mga microbodies (glyoxysomes) sa mga istruktura ng impeksyon ng phase ng Uromyces. Protoplasm
6. M. Parsons, T. Furuya, S. Pal, P. Kessler (2001). Biogenesis at pag-andar ng mga peroxisome at glycosome. Molekular at Biochemical Parasitology.