2 Peroksisomų atliekamos biocheminės veiklos rūšys

Nustatyta, kad peroksisomai atlieka dvi biologinės cheminės veiklos rūšis:

A. Vandenilio peroksido metabolizmas:

Peroksisomai yra vadinami, nes juose paprastai yra vienas ar daugiau fermentų (ty), D-amino rūgšties oksidazės ir urato oksidazės), kad molekulinis deguonis pašalintų vandenilio atomus iš specifinių organinių medžiagų (R) oksidacinėje reakcijoje, kuri gamina vandenilio peroksidą.

Image Courtesy: biologydiscussion.com/wp-content/uploads/2013/08/maxresdefault.jpg

RH 2 + O 2 ——–> R + H 2 O 2

Katalazė (kuri sudaro 40 proc. Viso peroksisomo baltymo) peroksidacinės reakcijos būdu naudoja H 2 0 2, gautą iš kitų fermentų, įskaitant alkoholius, fenolius, skruzdžių rūgštį ir formaldehidą.

H202 + R'H2 ———> R '+ 2H2O

Tokio tipo oksidacinė reakcija yra ypač svarbi ląstelių ir inkstų ląstelėse, kurių peroksisomos detoksikuoja įvairias toksiškas molekules, kurios patenka į kraują. Tokiu būdu beveik pusė alkoholinių gėrimų yra oksiduojamas į acetaldehidą. Tačiau, kai ląstelėje kaupiasi H 2 0 2, katalazė H 2 O 2 konvertuoja į H2O

2H2O2 ——-> 2H2O + O2

H 2 O 2 ir senėjimas:

Daugumą citozolinių H 2 O 2 gamina mitochondrijos ir ER membranos, nors yra ir H 2 O 2 gamybos fermentų, lokalizuotų citoplazmos matricoje. Katalazė veikia kaip „apsauginis vožtuvas“, skirtas spręsti didelius peroksisomų susidarančius H2O2 kiekius; tačiau kiti fermentai, tokie kaip glutationo peroksidazė, gali metabolizuoti organinius hidroperoksidus, taip pat H 2 O 2, citozolyje (citoplazminėje matricoje) ir mitochondrijose. Superoksido anijono (O 2 ) gamybą mitochondrijose ir citozolyje (citoplazminėje matricoje) daugiausia reguliuoja superoksido dismutazė. Visi šie apsauginiai fermentai yra aukšto lygio aerobiniuose audiniuose.

B. Glikolato ciklas:

Augalų lapų peroksisomose yra katalazės kartu su glikolato kelio fermentais, kaip glikolato oksidazė, glutamato glioksilatas, serino-glioksilatas ir asparatas a-ketoglutarato aminotransferazės, hidroksi-piruvato reduktazė ir obuolių dehidrogenazė. Juose taip pat yra FAD, NAD ir NADP koenzimų.

Manoma, kad glikolato ciklas sukelia aminorūgščių - glicino ir ramios - susidarymą iš nefosforilintų fotosintezės anglies redukcijos ciklų tarpinių, ty glicerato iki ramybės, arba glikolato iki glicino ir ramią reakcijų seką, kuri apima chloroplastus, peroksisomai, mitochondrija ir citozolis. Glikolato kelias taip pat generuoja C, junginius ir tarnauja kaip nukleorūgšties biosintezės prekursorių generatorius.

C. -β- Oksidacija:

Žiurkių kepenų ląstelių peroksisomai turi (i-oksidacijos riebalų rūgščių metabolizmui. Jie gali oksiduoti palmitoil-CoA (arba riebalų acil-CoA) acetil-CoA, naudojant molekulinį deguonį ir NAD kaip elektronų akceptorius. Šiuo procesu susidaręs -CAA galiausiai yra gabenamas į mitochondrijas, kur jis patenka į citrinų rūgšties ciklą.

Jei pakaitomis acetil-CoA lieka citozolyje, jis paverčiamas riebalų rūgštimis ir galiausiai neutraliais riebalais. (Peroksisomų 3-oksidacijos kelias yra labai panašus į tą, kuris vyksta mitochondrijose, su viena labai svarbia išimtimi. Mitochondrijose flavino dehidrogenazė dovanoja savo elektronus kvėpavimo grandinei.

Jis nereaguoja su molekuliniu deguonimi. Peroksisomose dehidrogenazė tiesiogiai reaguoja su O 2 ir taip sukuria H2O2. Mitochondrijose nėra katalazės, todėl negali susidoroti su toksinio vandenilio peroksido susidarymu. Peroksisomų atveju tai nėra problema.

D. Kitos funkcijos:

Žinduolių ląstelėse nėra D-amino rūgščių, tačiau žinduolių kepenų ir inkstų peroksisomai turi D-amino rūgšties oksidazę. Siūloma, kad šis fermentas būtų skirtas D-amino rūgštims, kurios randamos bakterijų ląstelių sienelėje. Taigi, numatomas šio fermento vaidmuo yra inicijuoti D-amino rūgšties skaidymą, kuris gali atsirasti dėl žarnyno bakterijų peptidoglikano medžiagos skaidymo ir absorbcijos.

Šlapimo rūgšties oksidazė (urikazė) yra svarbi kataboliniam takui, kuris skaido purinus. Taigi, peroksisomai yra neįprastai įvairūs organeliai ir netgi skirtingose ​​vieno organizmo ląstelėse gali būti labai skirtingi fermentų rinkiniai. Jie taip pat gali labai prisitaikyti prie besikeičiančių sąlygų.

Pavyzdžiui, cukrumi auginamose mielių ląstelėse yra mažų peroksisomų. Tačiau kai kai mielėse auginami metanolis, jie sukuria didelio dydžio peroksisomus, kurie oksiduoja metanolį; kai jie auginami riebalų rūgštimis, jie sukuria dideles peroksisomas, kurios suskaido riebalų rūgštis acetil-CoA.