- מיקרוביודים
- פרוקסיזומים
- גופות ורונין
- הגלוקוזומים
- גילוי הגליוקסיסומים
- מאפיינים כלליים של glyoxysomes
- מִבְנֶה
- מאפיינים
- השתתפות בגלוקונאוגנזה
- מחזור הגליוקסילט
- ניקוי רעלים של מי חמצן
- הפניות
Glyoxisomes הוא מחלקה מיוחדת של microbodies נמצא בדרך כלל זרעים מונבטים של צמחים עשירים בשמנים (שמן).
הם מכילים אנזימים המסייעים להמיר את השמנים הכלולים כחומרים מילואים בזרעים לפחמימות. המרה זו מתרחשת במהלך תהליך הנביטה.
גליוקסיסום ואורגנלים אחרים בתא צמח. צולם ונערך מתוך: Gevictor, מתוך ויקימדיה.
קל יותר להתגייס לפחמימות לעבר הצמח הצעיר שישמש במהלך הגידול. אורגנלים דומים נצפו בחלק מהפרוטיסטים והפטריות.
אברונים אלה נקראו "דמויי glyoxysome." הגליוקסיסומים נקראים כך מכיוון שהם מכילים את האנזימים המשתתפים במחזור הגליוקסילט.
מחזור הגליוקסילט הוא מסלול מטבולי המתרחש בגליוקסיסומים של תאי צמחים, פטריות מסוימות ומפרוטסטים. זהו שינוי של מחזור חומצות לימון.
הוא משתמש בחומצות שומן כמצע לסינתזה של פחמימות. מסלול מטבולי זה חשוב מאוד לזרעים בתהליך הנביטה.
מיקרוביודים
מיקרוביודים הם אברונים בצורת שלפוחית הנמצאים בציטופלסמה של התא. הם בצורת כדורית ומוקפים קרום בודד.
הם פועלים ככלי המכילים פעילויות מטבוליות. מלבד הגליוקסיסומים, ישנם מיקרו-בודיות אחרות כמו: פרוקסיזומים, גליקוזומים או גלוקוזומים, וגופי וורונין.
פרוקסיזומים
פרוקסיזומים הם מיקרובודיות ייחודיות לאיקריוטות, המכילים אנזימים אוקסידאז וקטליז. הם תוארו לראשונה על ידי כריסטיאן דה דובה ומשתפי הפעולה שלו בשנת 1965.
פרוקסיזומים הם חיוניים במטבוליזם של שומנים, מכיוון שהם מכילים אנזימי חמצון ß המסוגלים לפעול עליהם. אנזימים אלה מפרקים שומנים ומייצרים Acetyl-CoA.
הם פועלים בעיקר על ליפידים בעלי משקל מולקולרי גבוה, מפרקים אותם לצורך חמצון במיטוכונדריה. הם גם מעורבים בשפלת הכולסטרול לסינתזה של חומצות מרה.
הם מכילים גם אנזימים למסלולי חילוף חומרים רבים, כמו חילוף חומרים של תרכובות מזיקות בכבד (למשל, אלכוהול). הם משתתפים בסינתזה של פוספוליפידים, טריגליצרידים ואיזופרנואידים.
שמם נובע מהעובדה שהם מחמצנים מצעים באמצעות חמצן מולקולרי ליצירת מי חמצן.
גופות ורונין
גופי ורונין הם מיקרובודיות ספציפיות של פטריות אסקומיקוטה. הפונקציות שלה אינן ברורות לחלוטין. על פי ההערכה, אחד מהם סוגר את הנקבוביות שבאזור ההיפות. זה מתרחש כאשר מתרחש נזק מקף, כדי למזער את האובדן האפשרי של ציטופלזמה.
הגלוקוזומים
גליקוזומים הם פרוקסיסומים המכילים אנזימים לגליקוליזה ושימוש חוזר בפורינים. הם נמצאים בפרוטוזואה kinetoplastid (Kinetoplastea). אורגניזמים אלה תלויים אך ורק בגליקוליזה לייצור ATP.
תרשים פשוט של פרוקסיזום. צולם ונערך מתוך: אגטלר.
גילוי הגליוקסיסומים
גליוקסיסומים התגלו על ידי הבוטנאי האנגלי הארי בברס והפוסט-דוקטורט בשם ביל ברייטנבאך. גילוי האברונים הללו נעשה במהלך מחקר על דרגות סוכרוז ליניאריות של הומוגניטים של אנדוספרם.
שני החוקרים הללו הדגימו במחקר זה כי האנזימים של מחזור הגליוקסילט נמצאו בשבריר מהאורגנל שאינו מיטוכונדריון. אורגנל זה נקרא glyoxysome בגלל השתתפות האנזימים שלו במחזור הגליוקסילט.
גילויו של ביבר בגליוקסיסומים סלל את הדרך לחוקרים אחרים למצוא פרוקסיסומים. האחרונים הם אברונים הדומים לגליוקסיסומים, שנמצאים בעלים של צמחים.
תגלית זו גם שיפרה מאוד את ההבנה של חילוף החומרים של הפרוקסיזום בבעלי חיים.
מאפיינים כלליים של glyoxysomes
אחד המאפיינים המאפשרים לזהות את הגליוקסיסומים הוא תוכן הקטליז שלהם, כמו גם קרבתם לגופי השומנים.
הם נמצאים בזרעי צמחים, ניתן למצוא אותם גם בפטריות חוטניות.
מִבְנֶה
הם כדורי, בקוטר נע בין 0.5 ל 1.5 מיקרומטר, ובעלי פנים גרגירים. לפעמים יש להם תכלילים של חלבון גבישי.
מקורם בתכנית האנדופלסמטית המהווה חלק ממערכת האנדוממברנה. הם חסרים גנום ומקושרים על ידי קרום יחיד.
מאפיינים
השתתפות בגלוקונאוגנזה
גליוקסיסומים משתתפים בגלוקונאוגנזה. צמחים הם האורגניזמים היחידים המסוגלים להמיר ליפידים לסוכרים. תגובות אלה מתרחשות ברקמות מילואים של הזרעים המאגרים שומן.
בירקות, חמצון ß מתרחש בחיידקים המצויים בעלים (פרוקסיסומים) ובזרעים (glyoxysomes) של אלה של זרעי שמן שנמצאים בתהליך הנביטה.
תגובה זו אינה מתרחשת במיטוכונדריה. תפקידו של חמצון ß הוא לספק מולקולות מבשר סוכר משומנים.
התהליך של חמצון ß של חומצות שומן המתרחש בשני סוגים של מיקרו-בודיות דומה. האצטיל-CoA המתקבל על ידי חמצון זה נכנס למחזור הגליוקסילט לייצור מבשרי סוכר לפני שצמחים מתפתחים יכולים לבצע את התהליך הפוטוסינתטי.
מחזור הגליוקסילט
בעיקרון, מחזור הגליוקסילט של הגליוקסיסומים הוא מסלול מטבולי שונה של מחזור קרבס המיטוכונדריה. מחזור הגליוקסילט מונע את שלבי הדקרבוקסילציה.
קפיצה זו מאפשרת לייצר מבשרי פחמימות (אוקסלואצטט). במסלול זה אין אובדן של CO2. אצטיל-CoA, מחמצון חומצות שומן, משתתף בתגובות של מחזור הגליוקסילט.
ניקוי רעלים של מי חמצן
בזרעים, חמצון ה- β של חומצות שומן מייצר מי חמצן. הקטלאז של הגליוקסיסומים ממלא תפקיד חיוני בתהליך הגמילה של תרכובת זו.
תגובות אלה, בהן מעורבות גם המיטוכונדריה, כוללות את מחזור הגליוקסלט המופיע בקוטילדונים של זרעים של כמה מינים של זרעי שמן.
בהמשך ההתפתחות, הקוטילדונים יוצאים מהאדמה ומתחילים לקבל אור. באותה תקופה יש ירידה חדה בפעילותם של אנזימים גליוקסיסומלים בגליוקסיסומים.
במקביל, יש עלייה בייצור אנזימים האופייניים לפרוקסיזומים. עובדה זו מראה כי מתרחש שינוי הדרגתי מגליוקסיסומים לפרוקסיסומים המשתתפים בהנשמת הצילום. טרנספורמציה מתקדמת זו מסוג מיקרו-גוף לסוגיו הוכחה באופן ניסיוני.
הפניות
- מחזור גליוקסילט. בויקיפדיה. התאושש מ- https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxylate_cycle
- גליוקסיזום. בויקיפדיה. התאושש מ- https://en.wikipedia.org/wiki/Glyoxysome
- IA Graham (2008). ניידות שמן לאחסון זרעים. סקירה שנתית של ביולוגיה מהצומח.
- N. Kresge, RD Simoni & RL Hill (2010). גילוי הגליוקסיסומים: יצירתם של הארי בברס. כתב העת לכימיה ביולוגית.
- ק. מנדגן (1973). מיקרוביודים (glyoxysomes) במבני זיהום של Uromyces phaseoli. פּרוֹטוֹפּלָסמָה
- M. Parsons, T. Furuya, S. Pal, P. Kessler (2001). ביוגנזה ותפקוד של פרוקסיסומים וגליקוזומים. טפילות מולקולריות וביוכימיות.