Fungsi Peroksisom: Pengertian, Ciri-ciri, keragaman, struktur, asal

Peroksisom adalah badan mikro yang mengandung enzim untuk biosintesis peroksida.

Peroksisom ditemukan di sel-sel tumbuhan dan hewan, umumnya dalam hubungan dekat dengan retikulum endoplasma, mitokondria, dan kloroplas.

Peroksisom mengandung protein docking khusus yang disebut peroksin untuk memperoleh bahan dari sitosol dan retikulum endoplasma. Ukuran dan bentuk peroksisom bervariasi.

Umumnya peroksisom memiliki diameter 0,5-1,0 μm. Peroksisom ditutupi oleh membran tunggal.

Interior peroksisom berisi matriks yang mungkin granular atau memiliki fibril yang tersusun dengan beragam. Dalam beberapa kasus, matriks peroksisom memiliki inti padat, kristal atau inti berserat yang disebut nukleoid.

Dalam sel hewan, peroksisom memetabolisme sejumlah zat beracun seperti nitrit, fenol, formaldehida, asam format, metanol, etanol, dll. 25% alkohol yang dikonsumsi seseorang didetoksifikasi di dalam sel hati.

Peroksisom sel tumbuhan yang ditemukan dalam sel fotosintesis, melakukan fotorespirasi.

Pengertian Peroksisom,

Peroksisom adalah organel seluler bulat, dengan diameter sekitar 0,2 hingga 1,0 μm dan dikelilingi oleh membran.

Peroksisom ditemukan di sel hewan dan tumbuhan dan memiliki enzim yang diperlukan untuk jalur metabolisme yang terkait dengan proses oksidasi biomolekul (asam amino dan asam lemak) atau zat beracun (alkohol).

Enzim yang terlibat dalam proses ini disebut oksidase, yang juga terlibat dalam rute sintetik. Peroksisom memiliki enzim khusus: katalase, yang dengannya mereka mampu menghilangkan hidrogen peroksida (H2O2), yang merupakan produk sekunder yang disebabkan oleh degradasi zat beracun.

Perhatikan bahwa zat yang berpotensi berbahaya ini berasal dan dihilangkan dalam organel yang sama, sehingga sel tidak pernah terkena senyawa ini. Peroksisom ditemukan pada tahun 1954 oleh Johannes Rhodin dari Swedia, ketika mempelajari morfologi ginjal pada murida. Awalnya mereka disebut mikrobodi.

Kemudian, pada tahun 1966, sekelompok peneliti menggambarkan sifat biokimiawi dari organel baru dan memberinya nama peroksisom, karena produksi dan degradasi H2O2.

Ciri-ciri Peroksisom,

Peroksisom adalah kompartemen bola yang dikelilingi oleh membran tunggal.

Peroksisom tidak memiliki genom atau ribosom mereka sendiri yang melekat pada struktur mereka, berbeda dengan kompartemen sel lainnya, seperti mitokondria atau kloroplas, yang dikelilingi oleh sistem kompleks yang terdiri dari dua atau tiga membran, masing-masing.

Sebagian besar sel hewan dan tumbuhan memiliki peroksisom. Pengecualian utama adalah sel darah merah atau eritrosit.

Di dalam struktur peroksisom terdapat enzim yang terlibat dalam metabolisme oksidatif. Oksidasi dari beberapa produk menghasilkan hidrogen peroksida, karena hidrogen dari substrat ini ditransfer ke molekul oksigen.

Hidrogen peroksida adalah zat beracun untuk sel dan harus dihilangkan. Oleh karena itu, peroksisom mengandung enzim katalase, yang memungkinkan konversi menjadi molekul air dan oksigen.

Keragaman Peroksisom,

Peroksisom adalah organel yang cukup beragam. Tergantung pada jenis sel dan spesies studi, mereka dapat memodifikasi komposisi enzimatik interiornya.

Demikian pula, peroksisom dapat berubah sesuai dengan kondisi lingkungan tempat mereka terpapar.

Sebagai contoh, telah terbukti bahwa dalam ragi yang tumbuh di hadapan karbohidrat, peroksisom kecil. Ketika organisme ini tumbuh di lingkungan yang kaya akan metanol atau asam lemak, peroksisom lebih besar untuk mengoksidasi senyawa ini.

Dalam protista dari genus Trypanosoma (genus ini termasuk spesies patogen T. cruzi, agen penyebab penyakit chagas) dan kinetoplastid lainnya, mereka memiliki jenis peroksisom yang disebut glikosom. Organel ini memiliki enzim glikolisis tertentu.

Dalam jamur ada struktur yang disebut tubuh Woronin. Ini adalah jenis peroksisom yang berpartisipasi dalam pemeliharaan struktur seluler.

Demikian juga, ada enzim dalam peroksisom spesies tertentu yang unik. Pada kunang-kunang, peroksisom mengandung enzim lusiferase, yang bertanggung jawab atas bioluminesensi khas kelompok kumbang ini. Dalam jamur dari genus Penicillium, peroksisom mengandung enzim yang terlibat dalam produksi penisilin.

Fungsi Peroksisom,

Dalam peroksisom, jalur oksidasi metabolik penting untuk sel terjadi. Mereka memiliki lebih dari lima puluh jenis enzim yang dapat mendegradasi asam lemak, asam urat dan asam amino.

Peroksisom juga berpartisipasi dalam rute sintesis lipid. Masing-masing fungsi peroksisom akan dijelaskan secara rinci di bawah ini:

Fungsi Peroksisom untuk Degradasi asam lemak

Oksidasi asam lemak dalam peroksisom terjadi oleh jalur metabolisme yang disebut oksidasi β, yang dihasilkan dari produksi kelompok asetil. Ini bertentangan dengan reaksi degradasi analog yang terjadi di mitokondria, di mana produk akhir dari degradasi asam lemak adalah karbon dioksida dan ATP.

Tidak seperti sel hewan, di mana oksidasi β terjadi di mitokondria dan di peroksisom, dalam ragi itu hanya terjadi di peroksisom.

Kelompok asetil dapat diangkut ke kompartemen sel lain dan dimasukkan dalam jalur biosintesis metabolit esensial.

Fungsi Peroksisom untuk Degradasi produk beracun

Peroksisom berperan dalam reaksi detoksifikasi, terutama di hati dan ginjal.

Peroksisom dapat mendegradasi substrat beracun yang memasuki aliran darah, seperti alkohol, fenol, asam format dan formaldehida. Reaksi oksidasi ini menghasilkan hidrogen peroksida.

Nama organel diberikan oleh produksi molekul ini. Untuk mendegradasinya, peroksisom memiliki enzim katalase, yang mengkatalisis reaksi kimia berikut yang menghasilkan zat yang tidak berbahaya bagi sel, air dan oksigen:

2 H2O2 –> H2O + O2

Sintesis biomolekul Peroksisom,

Pada sel hewan, sintesis kolesterol dan dolikol terjadi pada peroksisom dan retikulum endoplasma. Kolesterol adalah lipid yang sangat diperlukan dari beberapa jaringan.

Kehadiran peroksisom dalam membran plasma menentukan fluiditasnya. Ini juga ditemukan dalam plasma darah.

Dolikol, seperti kolesterol, adalah lipid dan hadir dalam membran sel, khususnya di retikulum endoplasma. Peroksisom juga berpartisipasi dalam sintesis asam empedu, komponen empedu.

Senyawa ini berasal dari kolesterol. Fungsi utama empedu adalah saponifikasi lemak di usus, bertindak sebagai semacam deterjen.

Plasmalogen adalah molekul yang bersifat lipid, ditandai dengan adanya ikatan tipe eter. Lipid ini ditemukan sebagai komponen yang sangat diperlukan dari membran sel yang membentuk jaringan jantung dan otak. Peroksisom berpartisipasi dalam dua langkah pertama yang menimbulkan lipid ini.

Untuk alasan ini, ketika setiap kegagalan sel terjadi pada tingkat peroksisom, ia dapat bermanifestasi dalam kelainan neurologis. Contoh dari patologi ini adalah sindrom Zellweger.

Fungsi Peroksisom pada sel tumbuhan

Tumbuhan mengandung organel khusus seperti peroksisom yang disebut glioksisom. Fungsinya untuk menyimpan zat dan menurunkan lemak. Mereka ditemukan terutama dalam biji.

Jalur metabolisme peroksisom ini dikenal sebagai siklus glioksilat dan sangat mirip dengan siklus asam sitrat. Untuk mencapai konversi ini, dua molekul asetil KoA digunakan untuk menghasilkan asam suksinat, yang kemudian beralih ke glukosa.

Tumbuhan yang muncul dari biji belum aktif secara fotosintesis. Untuk mengimbangi fakta ini, mereka dapat menggunakan karbohidrat ini dari glioksisom sampai tumbuhan  dapat mensintesisnya sendiri. Proses ini sangat diperlukan untuk perkecambahan benih yang benar.

Konversi asam lemak menjadi karbohidrat ini tidak mungkin dilakukan dalam sel-sel hewan, karena mereka tidak memiliki enzim dari siklus glikoksilat.

Fungsi Peroksisom untuk Fotorespirasi

Peroksisom berpartisipasi dalam proses fotorespirasi dalam sel tumbuhan. Fungsi utamanya dengan cara ini adalah untuk memetabolisme produk sekunder yang terbentuk selama proses fotosintesis.

Enzim Rubisko (ribulosa-1,5-bifosfat karboksilase / oksigenase) berpartisipasi dalam fiksasi karbon dioksida. Namun, enzim ini dapat mengambil oksigen dan bukan karbon dioksida. Seperti yang ditunjukkan oleh nama enzim, itu adalah karboksilase dan oksigenase secara bersamaan.

Salah satu senyawa yang dihasilkan oleh jalur oksigenasi alternatif ini adalah fosfoglikolat. Setelah diubah menjadi glikolat, molekul ini dikirim ke peroksisom, tempat terjadi oksidasi menjadi glisin.

Glisin dapat dibawa ke mitokondria, di mana ia menjadi serin. Serin kembali ke peroksisom dan berubah menjadi gliserat. Yang terakhir melewati kloroplas dan dapat dimasukkan ke dalam siklus Calvin.

Dengan kata lain, peroksisom membantu memulihkan karbon, karena fosfoglikolat bukan metabolit yang berguna untuk tumbuhan.

Struktur Peroksisom,

fungsi Peroksisom

Dalam peroksisom, jalur oksidasi metabolik penting untuk sel terjadi. Mereka memiliki lebih dari lima puluh jenis enzim yang dapat mendegradasi asam lemak, asam urat dan asam amino.

Peroksisom memiliki struktur yang sangat sederhana. Mereka dikelilingi oleh membran lipid tunggal.

Karena kompartemen peroksisom ini tidak memiliki jenis materi genetik, semua protein yang diperlukan untuk fungsinya harus diimpor. Protein yang harus diangkut ke peroksisom disintesis oleh ribosom dan diangkut dari sitosol ke tujuan akhirnya.

Label yang menunjukkan lokasi protein tertentu untuk peroksisom ditandai dengan mengandung urutan serin, lisin, dan leusin dalam karbon akhir rantai protein. Tag ini dikenal sebagai PTS1 karena akronimnya dalam bahasa Inggris, sinyal penargetan peroksisom 1.

Ada juga label lain yang menunjukkan lokasi protein dalam peroksisom, seperti keberadaan sembilan asam amino di ujung terminal amino yang disebut PTS2. Demikian pula, fosfolipid disintesis dalam retikulum endoplasma dan dibawa ke peroksisom.

Mereka mirip dengan lisosom, kecuali asalnya. Lisosom tumbuh dari sistem membran sel. Peroksisom, seperti mitokondria dan plastid, dapat direplikasi dengan pembagian. Berkat penggabungan protein dan lipid, peroksisom dapat tumbuh dan membelah menjadi dua kompartemen terpisah.

Asal Peroksisom,

Sebelumnya diusulkan bahwa peroksisom berasal dari proses endosimbiotik; Namun, visi ini sangat dipertanyakan.

Bukti terbaru telah menunjukkan adanya hubungan yang erat antara retikulum endoplasma dan peroksisom, yang mendukung hipotesis bahwa mereka berasal dari retikulum.



2 Responses to “Fungsi Peroksisom: Pengertian, Ciri-ciri, keragaman, struktur, asal”
  1. Rouf 2020-04-12
    • Naisha 2020-04-20

Leave a Reply