Peroksisom: Definisi, Struktur & Fungsi

Peroksisom adalah entitas kecil yang terikat membran berbentuk bola yang ditemukan di hampir semua sitoplasma eukariotik (tumbuhan, hewan, protista dan jamur) sel. Tidak seperti kebanyakan tubuh di dalam sel yang biasanya diklasifikasikan sebagai: organel, peroksisom hanya memiliki membran plasma tunggal daripada lapisan membran ganda.

Mereka mewakili jenis yang paling umum dari tubuh mikro di dalam sel eukariotik dengan lisosom mungkin menjadi jenis tubuh mikro yang lebih dikenal. Meskipun mereplikasi diri, mereka tidak mengandung DNA mereka sendiri sebagai mitokondria melakukan.

Oleh karena itu, ketika mereka membuat salinan dari diri mereka sendiri, mereka harus menggunakan protein yang mereka impor ke tempat kejadian untuk tujuan ini. Ini diyakini terjadi melalui sinyal penargetan peroksisom yang terdiri dari rangkaian asam amino tertentu (unit monomer protein).

• Peroksisom vs. Lisosom: Sedangkan peroksisom mereplikasi diri, lisosom biasanya dibuat di kompleks Golgi.

Lokasi peroksisom adalah di sitoplasma. Organel ini memiliki diameter sekitar sepersepuluh mikrometer hingga 1 mikrometer, atau

Ini memberi tahu Anda tidak hanya bahwa peroksisom kecil, tetapi juga bahwa ukurannya sangat bervariasi, yang mungkin Anda harapkan dari apa yang pada dasarnya adalah wadah pengiriman biologis. Bagaimanapun, sebagian besar kotak yang digunakan oleh perusahaan pengiriman parsel terlihat kurang lebih sama kecuali ukurannya.

Itu membran sel dan sebagian besar organel sel (misalnya mitokondria, nukleus, retikulum endoplasma) terdiri dari dua kali lipatlapisan ganda, dengan masing-masing bilayer ini termasuk a hidrofilik (mencari air) sisi dan a hidrofobik sisi (menolak air).

Ini karena tunggallapisan ganda terdiri dari terutama dari kira-kira lonjong molekul fosfolipid, yang memiliki ujung lemak yang tidak mudah larut dalam air dan ujung fosfat (bermuatan).

Di sebuah membran ganda, dua sisi lipid yang "menolak air" secara kimiawi saling mencari dan karenanya saling berhadapan, membentuk pusat; sementara itu, salah satu dari dua sisi fosfat "pencari air" menghadap ke luar sel, dan yang lainnya menghadap ke sitoplasma.

Ini menghasilkan konstruksi, secara skematis, sepasang lembaran identik yang disatukan dalam cara "gambar-cermin". Dalam peroksisom, bagian lemak dari membran peroksisom juga terletak di bagian dalam membran tunggal, menghadap jauh dari sitoplasma.

Peroksisom mengandung setidaknya 50 enzim berbeda. Pernahkah Anda memiliki tetangga yang tampaknya memiliki setidaknya satu kaleng bahan kimia yang merusak tetapi berpotensi berguna (insektisida, herbisida, pengencer rasa sakit) di garasinya? Di dunia organel, peroksisom mirip dengan tetangga itu.

Enzim yang dikandungnya membantu menurunkan bahan yang diambil peroksisom dari sitoplasma di sekitarnya, termasuk: produk limbah dari reaksi metabolisme yang tak terhitung jumlahnya yang dialami sel setiap saat untuk menyebarkan proses kehidupan diri. Salah satu produk sampingan yang umum ini adalah hidrogen peroksida, atau H₂HAI₂; ini memberi peroksisom namanya.

Biogenesis peroksisom adalah atipikal untuk komponen sel eukariotik. Kurang DNA dan alat reproduksi mereka sendiri, peroksisom dapat bereplikasi sendiri dengan pembelahan sederhana dengan cara mitokondria dan kloroplas.

Ini akhirnya terjadi begitu peroksisom, yang merupakan penimbun biokimia kecil, mencapai titik kritis ukuran setelah mengimpor cukup produk protein yang ditemuinya di sitoplasma ke dalam lumennya (di dalam ruang) dan selaput. Pada saat peroksisom yang membengkak ini membelah, masing-masing dari dua sel yang dihasilkan memulai keberadaannya dengan pelengkap protein non-peroksisom yang dimulai sebagai sampah di tempat lain.

Di dalam peroksisom adalah inti kristal urat oksidase, yang terlihat seperti daerah melingkar gelap pada mikroskop. Urate oxidase adalah enzim yang membantu memecah asam urat. Inti adalah rumah bagi berbagai enzim lain juga, meskipun mereka tidak dapat dengan mudah divisualisasikan.

Peroksisom sangat kaya akan enzim katalase, yang memecah hidrogen peroksida dan mengubahnya menjadi air atau menggunakannya dalam oksidasi senyawa organik (mengandung karbon). H₂HAI₂ itu sendiri hadir dalam jumlah yang signifikan hanya karena dihasilkan oleh pemecahan sejumlah senyawa berbeda yang dicerna oleh peroksisom.

Peroksisom, seperti mitokondria, mengambil bagian dengan antusias dalam oksidasi asam lemak, dan mungkin dimulai sebagai bakteri aerob primitif yang hidup bebas, atau bakteri yang menggunakan oksigen. (Kebanyakan bakteri yang hidup bebas saat ini dapat mengandalkan glikolisis anaerobik saja.)

Meskipun peroksisom juga mengambil bagian dalam biosintesis dan pembuatan sejumlah molekul lipid yang berbeda, termasuk komponen empedu dan kolesterol, peran utama mereka dalam biologi sel adalah katabolik. Beberapa peroksisom di hati detoksifikasi etil alkohol dalam minuman dengan menghilangkan elektron dari alkohol dan menempatkannya di tempat lain, yang merupakan definisi oksidasi.

Beberapa enzim dalam peroksisom memecah asam lemak rantai panjang yang dihasilkan dari metabolisme trigliserida dalam makanan dan dari sumber lain. Ini adalah fungsi vital karena akumulasi asam lemak ini dapat menjadi racun bagi jaringan saraf. Enzim yang diperlukan untuk reaksi ini harus diambil dari sitoplasma setelah disintesis sebagai rantai polipeptida oleh ribosom pada retikulum endoplasma.

Spesies oksidatif reaktif, atau ROS, adalah bahan kimia yang tak terhindarkan terbentuk dalam penggunaan energi untuk proses seluler yang diperlukan, seperti halnya knalpot mobil adalah produk yang tak terhindarkan dari mobil yang membakar gas.

Seperti namanya, mereka adalah agen pengoksidasi, karena itu mereka dapat berkontribusi pada berbagai jenis kerusakan sel jika tidak dipertahankan pada konsentrasi yang relatif rendah. Namun reaksi oksidatif ini sangat penting bagi kehidupan itu sendiri; ROS bisa berbahaya, tetapi mengabaikan molekul yang berfungsi sebagai prekursornya bukanlah pilihan.

Dengan demikian, satu bidang minat penelitian adalah memeriksa bagaimana peroksisom mencapai keseimbangan antara produksi ROS yang dibutuhkan, dan pembersihan ROS ini. zat dan enzim yang memproduksinya, sebelum naik ke tingkat yang lebih berbahaya daripada baik bagi peroksisom dan sel sebagai seluruh.

Semua sel hewan termasuk peroksisom, tetapi mereka memainkan peran yang sangat penting dalam sel saraf, termasuk yang ada di otak. Ini karena peroksisom berfungsi sebagai tempat sintesis plasmalogens. Ini adalah jenis khusus dari molekul fosfolipid yang tergabung ke dalam membran plasma sel di jaringan tertentu, termasuk jantung dan neuron jaringan. sistem syaraf pusat.

Plasmalogens adalah komponen kunci dari zat mielin, yang penting untuk konduksi normal impuls saraf. Kerusakan pada mielin dapat menyebabkan penyakit seperti: sklerosis multipel (MS) dan sklerosis lateral amiotrofik (ALS). Para ilmuwan bertujuan untuk mempelajari hubungan yang tepat antara gangguan yang melibatkan fungsi peroksisom dan perkembangan gangguan saraf tertentu.

Hati dan ginjal adalah pusat detoksifikasi utama; dengan demikian, organ-organ ini memiliki kepadatan reaksi kimia yang tinggi dan akumulasi produk limbah yang berpotensi merusak secara bersamaan. Di hati, peroksisom membuat asam empedu, dengan empedu itu sendiri sangat penting untuk penyerapan lemak yang tepat dan zat yang mudah larut dalam lemak, seperti vitamin B-12.

Di ginjal, protein tertentu yang biasa ditemukan di peroksisom membantu mencegah pembentukan batu ginjal, atau batu ginjal. Ini adalah kondisi yang sangat menyakitkan terkait dengan deposit kalsium.

Dalam sel tumbuhan, peroksisom terlibat dalam proses fotorespirasi. Serangkaian reaksi ini berfungsi untuk membersihkan tanaman dari fosfogliserat, produk kebetulan fotosintesis yang tidak diperlukan oleh tanaman dan menjadi gangguan pada tingkat yang signifikan.

Fosfogliserat diubah menjadi gliserat dalam peroksisom dan kemudian dikembalikan ke kloroplas, di mana ia dapat mengambil bagian dalam reaksi yang berguna dari siklus Calvin.

Peroksisom juga berperan dalam perkecambahan biji pada tumbuhan. Mereka melakukan ini dengan mengubah lipid dan asam lemak di sekitar organisme yang baru lahir menjadi gula, yang merupakan sumber adenosin trifosfat yang jauh lebih berguna, atau ATP (molekul yang menyediakan energi), untuk produk benih yang tumbuh dengan cepat dan matang.