2 أنواع الأنشطة البيوكيميائية التي يقوم بها Peroxisomes

تم العثور على Peroxisomes لأداء اتباع نوعين من الأنشطة البيوكيميائية:

A. استقلاب بيروكسيد الهيدروجين:

يسمى البيروكسيزيوم (بالإنجليزية: peroxisomes) ، لأنها تحتوي عادة على واحد أو أكثر من الإنزيمات (أي) ، حمض الأكسيداز (D-amino acid oxidase) وأوكسيديز (urate oxidase) ، وهي الأكسجين الجزيئي لإزالة ذرات الهيدروجين من مواد عضوية معينة (R) في تفاعل أكسدة ينتج بيروكسيد الهيدروجين.

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

RH 2 + O 2 ——–> R + H 2 O 2

تستخدم الكاتلاز (التي تشكل 40 في المائة من إجمالي البروتين البيروكسيزيمي) H 2 0 2 المتولدة عن إنزيمات أخرى بما في ذلك الكحولات ، والفينول ، وحمض الفورميك الفورمالديهايد بواسطة تفاعل بيروكسيدي.

H 2 O 2 + R'H 2 ———> R '+ 2H 2 O

هذا النوع من التفاعلات المؤكسدة مهم بشكل خاص في الخلايا اللترية والكلينية ، التي تقوم بيروكسسيسز بإزالة سموم جزيئاتها السامة المختلفة التي تدخل مجرى الدم. يتم أكسدة نصف الكحول تقريباً من المشروبات إلى الأسيتالديهيد بهذه الطريقة. ومع ذلك ، عندما يتراكم الزائد H 2 0 2 في الخلية ، يحول الكاتالاس H 2 O 2 إلى H 2 O

2H 2 O 2 ——-> 2H 2 O + O 2

H 2 O 2 والشيخوخة:

يتم إنتاج معظم H2O2 عصاري خلوي من الميتوكوندريا والأغشية من ER ، على الرغم من أن هناك أيضا H2O2 - إنتاج الإنزيمات المترجمة في مصفوفة السيتوبلازم. تعمل الكاتلاز ك "صمام أمان" للتعامل مع الكميات الكبيرة من H 2 O 2 الناتجة عن peroxisomes ؛ ومع ذلك ، فإن الأنزيمات الأخرى مثل الجلوتاثيون بيروكسيديز ، هي قادرة على استقلاب هيدرو بيروكسيدات عضوية وأيضا H2O2 ، في العصارة الخلوية (السيتوبلازمية المصفوفة) والميتوكوندريا. وينظم إنتاج أنيون الأكسيد الفائق (O 2 ) في الميتوكوندريا والسيتوسول (المصفوفة السيتوبلازمية) أساسًا بواسطة إنزيم الفوكتوز عالي الإنزيم. كل هذه الانزيمات الواقية موجودة في مستويات عالية في الأنسجة الهوائية.

دورة Glycolate:

بيروكسيسمومات الأوراق النباتية تحتوي على الكاتلاز جنبا إلى جنب مع إنزيمات مسار الجلايكوليك ، مثل أوكسيديز غليكول ، الغلوتامات غليوكسيلات ، سيلين-غليوكسيلات والناقلات الأمينية بنسب مختلفة ، هيدروكسي البيروفات المختزلة وديهيدروجيناز الماليك. كما تحتوي أيضًا على أدوات مساعدة FAD و NAD و NADP.

يُعتقد أن دورة الجليكوليت تؤدي إلى تكوين الأحماض الأمينية - الجلايسين والهادئ - من المركبات الوسيطة غير الفسفورية لدورة تقليل انبعاث الكربون الضوئي ، أي تتابع جلايكسيرا إلى هادئ ، أو جلايكولات إلى تفاعلات جلايسين وهادئ من التفاعلات التي تنطوي على البلاستيدات الخضراء و peroxisomes والميتوكوندريا والسيتوسول. كما يولد مسار الغليكولات مولدات C ، ويعمل كمولد للسلائف لإنتاج الحيوي الأحماض النووية.

C.--- الأكسدة:

تحتوي جزيئات كبد الجرذان على إنزيمات من (i- أكسدة لاستقلاب الأحماض الدهنية ، وهي قادرة على أكسدة palmitoyl-CoA (أو acyl-coA) إلى acetyl-CoA ، باستخدام الأكسجين الجزيئي و NAD كمستقبلات الإلكترون. في نهاية المطاف ، يتم نقل الكربون المشكل بواسطة هذه العملية إلى الميتوكوندريا حيث يدخل في دورة حمض الستريك.

إذا بدلًا من ذلك ، يبقى acetyl-CoA في العصارة الخلوية ، يتم تحويله إلى أحماض دهنية وفي النهاية إلى دهون محايدة. (3 - مسار أكسدة البيروكسيزومات يشبه إلى حد كبير تلك التي تحدث في الميتوكوندريا ، مع استثناء واحد مهم جدا. في الميتوكوندريا تبرع نازعة الهيدروجين flavin إلكتروناتها إلى السلسلة التنفسية.

لا يتفاعل مع الأكسجين الجزيئي. في peroxisomes ، يتفاعل ديهيدروجينيز مباشرة مع O 2 وبذلك ينتج H2O2. لا تحتوي الميتوكوندريا على مادة الكاتلاز ، وبالتالي لا يمكنها التعامل مع تكوين بيروكسيد الهيدروجين السام. بالنسبة للبيروكسيسيوم ، هذه ليست مشكلة.

دال - وظائف أخرى:

لا تحتوي الخلايا الثديية على أحماض أمينية D ، ولكن peroxisomes من كبد الثدييات والكلى يحتوي على حمض D-amino oxidase. يقترح أن هذا الإنزيم مخصص للأحماض الأمينية D التي توجد في جدار الخلية للبكتيريا. وبالتالي ، فإن الدور المفترض لهذا الإنزيم هو بدء تحلل الحمض الأميني D الذي قد ينشأ من انهيار وامتصاص مادة الببتيدوجليكان للبكتيريا المعوية.

حمض اليوريك أوكسيديز (يوريس) مهم في المسار تقويضي يحط من البيورين. وهكذا ، فإن peroxisomes هي عضيات متنوعة بشكل غير عادي ، وحتى في خلايا مختلفة من كائن حي واحد قد تحتوي على مجموعات مختلفة جدًا من الإنزيمات. يمكنهم أيضا التكيف بشكل ملحوظ مع الظروف المتغيرة.

على سبيل المثال ، تحتوي خلايا الخميرة التي تنمو على السكر على بروكسسيوم. ولكن عندما تزرع بعض الخمائر على ميثانول ، فإنها تقوم بتطوير بيروكسيسومات كبيرة الحجم تعمل على أكسدة الميثانول ؛ عند نشوئها على الأحماض الدهنية ، فإنها تطور بيروكسميومز كبيرة تحلل الأحماض الدهنية إلى الأسيتيل -CA.