2 typer av biokemiska aktiviteter utförda av peroxisomer

Peroxisomer befinner sig att utföra följande två typer av biokemiska aktiviteter:

A. Väteperoxidmetabolism:

Peroxisomer är så kallade, eftersom de vanligtvis innehåller en eller flera enzymer (dvs), D-aminosyraoxidas och uratoxidas) som molekylärt syre för att avlägsna väteatomer från specifika organiska substanser (R) i en oxidativ reaktion som ger väteperoxid.

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

RH2 + 02 ---> R + H2O2

Katalas (som bildar 40 procent av totalt peroxisomprotein) utnyttjar H202 som alstras av andra enzymer inklusive alkoholer, fenoler, myrsyra och formaldehyd genom den peroxidativa reaktionen.

H2O2 + R'H2 ---> R '+ 2H20

Denna typ av oxidativ reaktion är särskilt viktig i lirer- och njurceller, vars peroxisomer avgifter olika toxiska molekyler som kommer in i blodflödet. Nästan hälften av alkoholen en oxid oxideras till acetaldehyd på detta sätt. När emellertid överskott av H2O2 ackumuleras i cellen omvandlar katalasen H2O2 till H20

2H202 ---> 2H20 + 02

H ₂ O ₂ och åldring:

De flesta cytosoliska H2O2 produceras av mitokondrier och membraner av ER, fastän det också finns H2O2-producerande enzymer lokaliserade i cytoplasmatrisen. Katalas fungerar som en "säkerhetsventil" för att hantera de stora mängderna H2O2 som alstras av peroxisomer; Andra enzym, såsom glutationperoxidas, kan emellertid metabolisera organiska hydroperoxider och även H2O2, i cytosolen (cytoplasmatisk matris) och mitokondrier. Produktionen av superoxidanjon (O2) i mitokondrier och cytosol (cytoplasmatisk matris) regleras huvudsakligen av enzym-superoxiddismutasen. Alla dessa skyddande enzymer är närvarande i höga halter i aeroba vävnader.

B. Glykolatcykel:

Peroxisomer av växtblad innehåller katalas tillsammans med enzymerna av glykolatvägen, såsom glykolatoxidas, glutamatglyoxylat, serin-glyoxylat och asparat-a-ketoglutarataminotransferaser, hydroxipyruvatreduktas och malinsyrahydrogenas. De innehåller också FAD, NAD och NADP-koenzymer.

Glykolatcykeln anses ge upphov till bildningen av aminosyrorna - glycin och serene - från de icke-fosforylerade mellanprodukterna av fotosyntetisk kolreduceringscykel, dvs glycerat till serent eller glykolat till glycin och serene ma-reaktionssekvenser som innefattar kloroplaster, peroxisomer, mitokondrier och cytosol. Glykolatvägen alstrar också C-föreningar och tjänar som generatorn av prekursorer för nukleinsyrabiosyntes.

C.-p-oxidation:

Peroxisomer av leverceller från råtta innehåller enzymer av (i-oxidation för metabolism av fettsyror. De kan oxidera palmitoyl-CoA (eller fettacyl-CoA) till acetyl-CoA, med användning av molekylärt syre och NAD som elektronacceptorer. -CoA som bildas av denna process transporteras så småningom till mitokondrier där den kommer in i citronsyracykeln.

Om alternativt acetyl-CoA förblir i cytosolen omvandlas den till fettsyror och slutligen till neutrala fetter. (3-oxidationsvägen för peroxisomerna är mycket lik den som uppträder i mitokondrier, med ett mycket viktigt undantag. I mitokondrier donerar flavin-dehydrogenaset sina elektroner till andningsvägarna.

Det reagerar inte med molekylärt syre. I peroxisomer reagerar dehydrogenas direkt med O2 och genererar därmed H2O2. Mitokondrier innehåller ingen katalas och kan därför inte hantera bildningen av giftig väteperoxid. För peroxisomer är detta inte ett problem.

D. Övriga funktioner:

Mammaliska celler innehåller inte D-aminosyror, men peroxisomerna av däggdjurslever och njure innehåller D-aminosyraoxidas. Det föreslås att detta enzym är avsett för D-aminosyror som finns i bakteriens cellvägg. Således är detta enzyms förmodade roll att initiera nedbrytningen av D-aminosyra som kan uppstå genom nedbrytning och absorption av peptidoglykanmaterial av tarmbakterier.

Urinsyraoxidas (urikas) är viktigt i den kataboliska vägen som försämrar puriner. Peroxisomer är således ovanligt olika organeller och även i olika celler av en enda organism kan de innehålla mycket olika uppsättningar av enzymer. De kan också anpassa sig anmärkningsvärt till förändrade förhållanden.

Till exempel har jästceller som odlas på socker små peroxisomer. Men när i vissa jäst växer på metanol, utvecklar de stora peroxisomer som oxiderar metanol; När de odlas på fettsyror utvecklas de stora peroxisomer som bryter ner fettsyror till acetyl-CoA.