Peroksisom: apa itu, karakteristik dan fungsinya
Sel adalah unit dasar keberadaan. Semua makhluk hidup di Bumi memiliki setidaknya satu sel, yaitu unit fisiologis yang mampu memberi nutrisi, tumbuh, berkembang biak, membedakan, memberi sinyal rangsangan kimia, dan berkembang seiring waktu.
Satu-satunya entitas yang menimbulkan konflik sehubungan dengan definisi “kehidupan” adalah virus, viroid dan prion, karena mereka terdiri dari molekul informasi genetik (atau protein sederhana yang gagal melipat) dengan kapasitas patogen dan sedikit lainnya.
Mengenai manusia, diperkirakan tubuh kita mengandung rata-rata 30 miliar sel, dibagi menjadi garis keturunan yang berbeda dengan fungsi tertentu , menurut fisiologi, asal dan lokasinya. Sel darah merah sejauh ini merupakan badan sel yang paling melimpah di tubuh kita, karena jumlahnya mencapai 5.000.000 per milimeter kubik darah. Tidak diragukan lagi, pengangkut oksigen ini adalah salah satu unit paling dasar dalam keseimbangan tubuh kita.
Dengan semua data ini, pernyataan berikut lebih dari jelas: kita masing-masing dan setiap sel kita. Dari yang mengelupas di epidermis (sekitar 30.000 setiap hari) hingga beberapa badan saraf yang menemani kita sepanjang hidup kita, setiap unit sel penting dan mendefinisikan kita sebagai spesies dan individu. Berdasarkan premis ini, kita akan memberi tahu Anda semua tentang peroksisom, organel seluler yang sangat menarik .
- Artikel terkait: “Bagian terpenting dari sel dan organel: ringkasan”
Apa itu peroksisom?
Peroksisom adalah organel sitoplasma yang ditemukan di sebagian besar sel eukariotik , yaitu sel yang memiliki nukleus yang dibedakan dari sisa sitoplasma melalui membran dan membentuk makhluk hidup multiseluler.
Untuk bagiannya, organel didefinisikan sebagai bagian penyusun unsur sel, yang memiliki unit struktural dan memenuhi fungsi tertentu. Dalam kategori ini kita menemukan mitokondria, kloroplas, vakuola dan peroksisom, di antara badan-badan spesifik lainnya.
Kembali ke konsep yang menjadi perhatian kita di sini, perlu dicatat bahwa peroksisom adalah organel bulat, dibatasi oleh membran dan dengan diameter 0,1 hingga 1 mikron . Di dalam, mereka mengandung enzim kunci untuk melakukan berbagai reaksi metabolisme, termasuk banyak aspek metabolisme seluler, suatu proses di mana masing-masing badan fungsional ini memperoleh energi yang diperlukan untuk melakukan aktivitasnya.
Diperkirakan bahwa, dalam setiap peroksisom, terdapat rata-rata 50 enzim berbeda yang mampu mengkatalisis berbagai reaksi , yang bervariasi sesuai dengan jenis sel yang mengandung organel dan keadaan fisiologisnya. Misalnya, organel ini mengandung 10% dari total aktivitas dua enzim yang terlibat dalam jalur pentosa-fosfat, yang terkait erat dengan glikolisis (oksidasi glukosa untuk produksi energi).
Perbedaan dengan organel lain
Peroksisom sangat berbeda dari organel tipikal (mitokondria dan kloroplas) dalam kompleksitas dan fungsinya . Mereka tidak memiliki materi genetik sendiri (DNA sirkular), mereka hanya terbungkus membran dan tidak mengandung mitorribosom atau chlororibosom dalam matriksnya.
teori endosymbiotic postulat bahwa mitokondria dan kloroplas adalah bakteri leluhur dan prokariota archaea yang tertelan, sehingga sulit untuk mencocokkan kompleksitas fisiologis mereka di dalam sel.
Secara morfologi mereka mirip dengan lisosom, tetapi mereka memiliki kesamaan dengan organel yang lebih kompleks secara evolusioner fakta bahwa protein yang menyusunnya berasal dari ribosom bebas sitoplasma. Tanpa aktivitas pembentukan protein ribosom, peroksisom, mitokondria, dan kloroplas tidak akan pernah bisa terbentuk. Namun, karena peroksisom tidak memiliki genomnya sendiri, semua protein harus berasal dari ribosom sitosol ini . Dalam kasus mitokondria dan kloroplas, sebagian kecil dari molekul protein disintesis dalam diri mereka sendiri.
- Anda mungkin tertarik: “20 jenis protein dan fungsinya dalam tubuh”
Fungsi peroksisom
Seperti yang telah kita katakan, setiap peroksisom mengandung setidaknya 50 enzim berbeda di bagian dalamnya, tergantung pada jenis sel tempat mereka ditemukan. Organel ini pertama kali didefinisikan sebagai badan yang melakukan reaksi oksidatif, yang mengarah pada produksi hidrogen peroksida, berkat penemuan enzim peroksidase di dalamnya.
Karena hidrogen peroksida adalah senyawa berbahaya bagi sel, peroksisom juga mengandung enzim katalase, yang memecahnya dalam air atau menggunakannya untuk mengoksidasi senyawa lain. Berbagai reaksi oksidatif berlangsung di organel ini, di antaranya asam urat, asam amino, dan asam lemak . Menariknya, enzim urat-oksidase (bertanggung jawab untuk mengoksidasi asam urat menjadi 5-hidroksiisourat) ditemukan di banyak makhluk uni dan multiseluler, tetapi tidak pada manusia. Kita memiliki gen yang mengkodekannya, tetapi tidak berfungsi karena mutasi.
Salah satu bagian terpenting yang menonjol dari peroksisom adalah oksidasi asam lemak, karena ini adalah sumber energi utama untuk berfungsinya makhluk hidup pada tingkat mikro dan makroskopik. Dalam sel hewan, oksidasi biomolekul lipid ini terjadi di peroksisom dan ribosom, tetapi pada spesies makhluk hidup lain (seperti ragi), peroksisom adalah satu-satunya yang mampu melakukannya.
Selain memberikan sel kompartemen aksesori (atau unik, seperti dalam kasus ragi) untuk reaksi oksidatif, juga harus dicatat bahwa peroksisom terlibat dalam biosintesis lipid. Pada hewan, baik kolesterol dan dolichol (lipid bilayer membran) disintesis dalam peroksisom dan retikulum endoplasma (ER). Di sisi lain, dalam sel hati, organel multifaset ini juga bertanggung jawab untuk memproduksi asam empedu , yang kita ingat berasal dari kolesterol.
Seolah-olah ini tidak cukup, peroksisom juga mengandung enzim yang diperlukan untuk sintesis plasmallogens, fosfolipid yang sangat penting dalam anatomi jantung dan jaringan otak. Seperti yang Anda lihat, peroksisom adalah pusat utama dalam penggunaan oksigen (oksidasi), tetapi mereka juga memainkan banyak peran penting lainnya di tingkat jaringan dan sel.
Beberapa terutama organel plastik
Akhirnya, perlu dicatat bahwa peroksisom menunjukkan plastisitas yang tidak biasa di dunia organel . Badan melingkar kecil ini dapat berkembang biak dalam jumlah dan ukuran dalam menghadapi rangsangan fisiologis tertentu, dan kemudian kembali ke situasi awal setelah pemicu eksogen menghilang. Selain itu, mereka juga mampu memvariasikan repertoar enzimatik mereka sesuai dengan situasi fisiologis organisme.
Ini karena kapasitas pengali yang sangat efektif: pelambatan. Untuk memulai proses ini, membran peroksisom bersentuhan dengan retikulum endoplasma (ER), suatu peristiwa yang memungkinkan transfer lipid dari membran RE ke organel yang menjadi perhatian kita di sini, meningkatkan permukaannya yang bermanfaat. Setelah “sumbangan” ini diterima, peroksisom mampu membelah menjadi 2 yang baru, yang akan matang dalam kandungan proteinnya (baik di dalam maupun di dalam membran) karena ribosom bebas memproduksi protein yang mereka butuhkan untuk berfungsi.
Selain itu, perlu juga dicatat bahwa sel organisme hidup mampu menghasilkan peroksisom dari awal, ketika semua yang sudah ada sebelumnya telah menghilang dari sitosol. Proses ini sangat kompleks pada tingkat biokimia, tetapi cukup bagi kita untuk mengetahui bahwa itu terjadi berkat sintesis vesikel di retikulum endoplasma dan mitokondria sel.
Ringkasan
Ketika kita memikirkan organel sel, kenalan lama secara otomatis muncul di benak kita, seperti mitokondria atau kloroplas, mungkin ribosom dan vakuola, jika kita tahu lebih banyak tentang subjek tersebut. Banyak badan organik yang benar-benar menarik yang ada di sitosol kita hilang di sepanjang jalan, dan peroksisom adalah contoh yang jelas dari hal ini.
Organel multifaset ini mengandung lebih dari 50 jenis enzim yang berbeda, banyak di antaranya berspesialisasi dalam oksidasi zat, penting bagi sel untuk mendapatkan energi metabolisme untuk menjalankan fungsinya. Selain itu, kemudahannya untuk tumbuh dalam jumlah dan ukuran memungkinkan sel untuk beradaptasi dengan tuntutan lingkungan dengan cepat dan efektif. Tanpa ragu, organel kecil ini sangat penting bagi kehidupan mereka yang membawanya.
Referensi bibliografi:
- Sel non-vesikular: peroksisom, Atlas histologi tumbuhan dan hewan. Diakses tanggal 15 April di https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/6-peroxisomas.php
- Lazarow, PB, & Fujiki, Y. (1985). Biogenesis peroksisom. Tinjauan tahunan biologi sel, 1 (1), 489-530.
- Peroksisom, Sel: Pendekatan Molekuler. edisi ke-2. Diakses tanggal 15 April dari https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9930/
- Rachubinski, RA, & Subramani, S. (1995). Bagaimana protein menembus peroksisom. Sel, 83 (4), 525-528.
- Sakai, Y., Oku, M., van der Klei, IJ, & Kiel, JA (2006). Pexophagy: degradasi autophagic dari peroksisom. Biochimica Et Biophysica Acta (BBA) -Penelitian Sel Molekuler, 1763 (12), 1767-1775.
- Schrader, M., & Fahimi, HD (2006). Peroksisom dan stres oksidatif. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -Penelitian Sel Molekuler, 1763 (12), 1755-1766.
- Tolbert, NE, & Essner, E. (1981). Mikrobodi: peroksisom dan glioksisom. Jurnal biologi sel, 91 (3), 271.
- Van den Bosch, H., Schutgens, RBH, Wanders, RJA, & Tager, JM (1992). Biokimia peroksisom. Tinjauan tahunan biokimia, 61 (1), 157-197.