2 Rodzaje czynności biochemicznych wykonywanych przez peroksysomów
Stwierdzono, że peroksysomy spełniają dwa rodzaje aktywności biochemicznej:
A. Metabolizm nadtlenku wodoru:
Peroksysomy są tak zwanymi, ponieważ zwykle zawierają jeden lub więcej enzymów (tj.), Oksydazę D-aminokwasową i oksydazę moczanową), który to tlen cząsteczkowy usuwa atomy wodoru z określonych substancji organicznych (R) w reakcji utleniania, która wytwarza nadtlenek wodoru.
Zdjęcie dzięki uprzejmości: biologydiscussion.com/wp-content/uploads/2013/08/maxresdefault.jpg
RH2 + O2 ---> R + H202
Katalaza (która stanowi 40 procent całkowitego białka peroksysomu) wykorzystuje H 2 0 2 wytwarzany przez inne enzymy, w tym alkohole, fenole, kwas mrówkowy i formaldehyd w reakcji peroksydacyjnej.
H202 + R'H2 ---> R '+ 2H2O
Ten typ reakcji oksydacyjnej jest szczególnie ważny w komórkach lirycznych i nerkowych, których peroksysomy detoksyfikują różne toksyczne cząsteczki, które dostają się do krwioobiegu. Prawie połowa alkoholu, który się pije, jest w ten sposób utleniana do aldehydu octowego. Jednakże, gdy nadmiar H2O2 gromadzi się w komórce, katalaza przekształca H202 w H2O
2H 2O2 ---> 2H 2O + O 2
H 2 O 2 i starzenie:
Większość cytozolowego H 2 O 2 jest wytwarzana przez mitochondria i błony ER, chociaż istnieją również enzymy wytwarzające H2O2 zlokalizowane w matrycy cytoplazmatycznej. Kataliza działa jak "zawór bezpieczeństwa" do radzenia sobie z dużymi ilościami H2O2 wytwarzanymi przez peroksysomy; jednak inne enzymy, takie jak peroksydaza glutationowa, są zdolne do metabolizowania organicznych wodoronadtlenków, a także H 2 O 2, w cytozolu (macierzy cytoplazmatycznej) i mitochondriach. Wytwarzanie anionu ponadtlenkowego (O2) w mitochondriach i cytosolu (matrycy cytoplazmatycznej) jest regulowane głównie przez enzym dysmutazę ponadtlenkową. Wszystkie te enzymy ochronne są obecne w dużych ilościach w tkankach tlenowych.
B. Cykl glikolacji:
Peroksysomy liści roślin zawierają katalazę wraz z enzymami szlaku glikolowego, oksydazę glikolową, glioksylan glutaminianu, glioksylan seryny i asparaginianowe aminotransferazy ketoglutaranu, reduktazę hydroksy-pirogronianu i dehydrogenazę jabłkową. Zawierają również koenzymy FAD, NAD i NADP.
Uważa się, że cykl glikolowy powoduje tworzenie się aminokwasów - glicyny i serencji - z niefosforylowanych związków pośrednich cyklu fotosyntezy redukcji węgla, tj. Od glicerolu do serencji, lub od glikolacji do glicyny i spokojnych sekwencji reakcji, które obejmują chloroplasty, peroksysomy, mitochondria i cytosol. Szlak glikolowy generuje również związki C i służy jako generator prekursorów biosyntezy kwasów nukleinowych.
C.-P-Utlenianie:
Peroksysomy szczurzych komórek wątroby zawierają enzymy (i-oksydacji do metabolizmu kwasów tłuszczowych, zdolne do utleniania palmitoilo-CoA (lub acylo-CoA) do acetylo-CoA, przy użyciu tlenu cząsteczkowego i NAD jako akceptorów elektronów. -Co A powstały w wyniku tego procesu jest ostatecznie transportowany do mitochondriów, gdzie wchodzi w cykl kwasu cytrynowego.
Jeśli alternatywnie, acetylo-CoA pozostaje w cytozolu, przekształca się ponownie w kwasy tłuszczowe, a ostatecznie w obojętne tłuszcze. (3-oksydacyjny szlak peroksyzomów jest bardzo podobny do tego, który występuje w mitochondriach, z jednym bardzo ważnym wyjątkiem: w mitochondriach dehydrogenaza flawinowa przekazuje swoje elektrony do łańcucha oddechowego.
Nie reaguje z tlenem cząsteczkowym. W peroksysomach, dehydrogenaza reaguje bezpośrednio z O2 i w ten sposób wytwarza H 2 O 2 . Mitochondria nie zawierają katalazy i dlatego nie mogą sobie poradzić z tworzeniem toksycznego nadtlenku wodoru. W przypadku peroksysomów nie stanowi to problemu.
D. Inne funkcje:
Komórki ssaków nie zawierają D-aminokwasów, ale peroksysomy ssaczej wątroby i nerki zawierają oksydazę D-aminokwasową. Sugeruje się, że ten enzym jest przeznaczony dla D-aminokwasów, które znajdują się w ścianie komórkowej bakterii. Tak więc, domniemaną rolą tego enzymu jest zainicjowanie degradacji D-aminokwasu, który może powstać w wyniku rozpadu i absorpcji peptydoglikanu w bakteriach jelitowych.
Oksydaza kwasu moczowego (urykaza) jest ważna w szlaku katabolicznym, który rozkłada purynę. Tak więc, peroksysomy są niezwykle różnorodnymi organellami, a nawet w różnych komórkach pojedynczego organizmu mogą zawierać bardzo różne zestawy enzymów. Mogą również bardzo dostosować się do zmieniających się warunków.
Na przykład, komórki drożdżowe hodowane na cukrze mają małe peroksyzmy. Ale gdy w niektórych drożdżach hoduje się metanol, powstają duże peroksysomy, które utleniają metanol; gdy są hodowane na kwasach tłuszczowych, rozwijają duże peroksysomy, które rozkładają kwasy tłuszczowe do acetylo-CoA.
