ГЛІОКСИСОМИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, БУДОВА ТА ФУНКЦІЇ - БІОЛОГІЯ

У glyoxisomes є спеціалізованим класом мікротільця зазвичай знаходяться в пророслих насінні рослин , багатих масла (масло).

Вони містять ферменти, які допомагають перетворити олії, що містяться як запасні речовини в насінні, у вуглеводи. Ця конверсія відбувається в процесі проростання.

Гліоксисома та інші органели в клітині рослини. Знято та відредаговано від: Gevictor, з Вікісховища.

Вуглеводи легше мобілізуються до молодої рослини, яка буде використана під час росту. Подібні органели спостерігалися у деяких протестів та грибів.

Ці органели називали "гліоксисомоподібними". Гліоксисоми так називають, оскільки містять ферменти, які беруть участь у циклі гліоксилатів.

Гліоксилатний цикл - це метаболічний шлях, який відбувається в гліоксисомах рослинних клітин, деяких грибів та протистів. Це модифікація циклу лимонної кислоти.

Він використовує жирні кислоти як субстрат для синтезу вуглеводів. Цей метаболічний шлях дуже важливий для насіння в процесі проростання.

Мікротіла

Мікротіла - органели у формі везикули, присутні в цитоплазмі клітин. Вони мають сферичну форму і оточені єдиною мембраною.

Вони виступають як судини, що містять метаболічну діяльність. Крім гліоксисом, існують і інші мікротіла, такі як: пероксисоми, глікосоми або глюкосоми та тіла Вороніна.

Пероксисоми

Пероксисоми - це мікротіла, унікальні для еукаріотів, що містять ферменти оксидази та каталази. Їх вперше описав Крістіан де Дюв та його співробітники в 1965 році.

Пероксисоми мають важливе значення в обміні жирів, оскільки містять ферменти β-окислення, здатні діяти на них. Ці ферменти розщеплюють ліпіди і виробляють Ацетил-КоА.

Вони діють переважно на ліпіди з високою молекулярною масою, розщеплюючи їх для окислення в мітохондріях. Вони також беруть участь у деградації холестерину для синтезу жовчних кислот.

Вони також містять ферменти для багатьох важливих обмінних шляхів, таких як метаболізм шкідливих сполук у печінці (наприклад, алкоголь). Вони беруть участь у синтезі фосфоліпідів, тригліцеридів та ізопреноїдів.

Їх назва походить від того, що вони окислюють субстрати, використовуючи молекулярний кисень для утворення перекису водню.

Тіла Вороніна

Тіла Вороніну є специфічними мікротілами грибів Ascomycota. Його функції не зовсім зрозумілі. Вважається, що одне з них закриває пори в перегородці гіф. Це відбувається, коли відбувається ураження гіф, щоб мінімізувати можливу втрату цитоплазми.

Глюкосоми

Глікосоми - це пероксисоми, які містять ферменти для гліколізу та повторного використання пуринів. Вони містяться в найпростіших кінетопластидах (Kinetoplastea). Ці організми залежать виключно від гліколізу для отримання АТФ.

Проста схема пероксисоми. Знято та відредаговано у: Agateller.

Відкриття гліоксисом

Гліоксисоми виявили англійський ботанік Гаррі Біверс та докторантура на ім'я Білл Брейденбах. Відкриття цих органел було здійснено під час дослідження лінійних градієнтів сахарози гомогенатів ендосперму.

Ці два дослідники продемонстрували в цьому дослідженні, що ферменти гліоксилатного циклу були виявлені у частці органели, яка не була мітохондріоном. Ця органела отримала назву гліоксисома завдяки участі її ферментів у циклі гліоксилатів.

Відкриття Беоверса гліоксисоми проклало шлях іншим дослідникам до пошуку пероксисом. Останні - органели, схожі на гліоксисоми, які знаходяться в листках рослин.

Це відкриття також значно покращило розуміння метаболізму пероксисом у тварин.

Загальна характеристика гліоксисом

Однією з характеристик, яка дозволяє розпізнати гліоксисоми, є їх вміст каталази, а також їх близькість до ліпідних тіл.

Вони знаходяться в насінні рослин, їх також можна зустріти в ниткоподібних грибах.

Будова

Вони кулясті, діаметром від 0,5 до 1,5 мкм і мають зернисту внутрішню частину. Іноді вони мають кристалічні білкові включення.

Вони походять з ендоплазматичного ретикулума, утворюючи частину ендомембранної системи. Їм не вистачає геному і пов'язані однією мембраною.

Особливості

Участь у глюконеогенезі

Гліоксисоми беруть участь у глюконеогенезі. Рослини - єдині організми, здатні перетворювати ліпіди в цукри. Ці реакції відбуваються в запасних тканинах насіння, які зберігають жир.

У овочах ß-окислення відбувається у мікротілах, що знаходяться у листках (пероксисоми) та насінні (гліоксисоми) олійних культур, які перебувають у процесі проростання.

Ця реакція не виникає в мітохондріях. Функція ß-окислення полягає у забезпеченні молекули попередника цукру з жирів.

Процес ß-окислення жирних кислот, що відбувається в обох типах мікротіл, схожий. Ацетил-КоА, отриманий в результаті цього окислення, надходить у цикл гліоксилатів, щоб отримати попередники цукру до того, як рослини, що розвиваються, зможуть здійснити процес фотосинтезу.

Цикл гліоксилатів

В основному, гліоксилатний цикл гліоксисом є модифікованим метаболічним шляхом циклу мітохондрій Кребса. Цикл гліоксилатів дозволяє уникнути етапів декарбоксилювання.

Цей стрибок дозволяє отримати попередники вуглеводів (оксалоацетат). На цьому маршруті немає втрат CO2. Ацетил-КоА від окислення жирних кислот бере участь у реакціях гліоксилатного циклу.

Детоксикація пероксидом водню

У насінні β-окислення жирних кислот виробляє перекис водню. Каталаза гліоксисоми відіграє життєво важливу роль в процесі детоксикації цієї сполуки.

Ці реакції, в яких також беруть участь мітохондрії, включають цикл гліоксалатів, який відбувається в сім’ядолях насіння деяких видів олійних культур.

Пізніше в розвитку сім'ядолі виходять із землі і починають отримувати світло. У цей час спостерігається різке падіння активності гліоксисомальних ферментів у гліоксисомах.

У той же час спостерігається збільшення вироблення ферментів, характерних для пероксисом. Цей факт свідчить про те, що відбувається поступове перетворення від гліоксисом до пероксисом, які беруть участь у фотодиханні. Це прогресивне перетворення від одного типу мікротіл до іншого було доведено експериментальним шляхом.

Список літератури

Гліоксилатний цикл. У Вікіпедії. Відновлено з https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxylate_cycle
Гліоксисома. У Вікіпедії. Відновлено з https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxysome
І. А. Грехем (2008). Мобілізація насіння для зберігання насіння. Щорічний огляд біології рослин.
Н. Креге, RD RD Simoni & RL Hill (2010). Відкриття гліоксисом: робота Гаррі Біверса. Журнал біологічної хімії.
К. Мендген (1973). Мікротіла (гліоксисоми) в інфекційних структурах фазолі Uromyces. Протоплазма
М. Парсонс, Т. Фуруя, С. Пал, П. Кесслер (2001). Біогенез та функція пероксисом і глікосом. Молекулярна та біохімічна паразитологія.

ГЛІОКСИСОМИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, БУДОВА ТА ФУНКЦІЇ - БІОЛОГІЯ - 2025