Senin, 02 Mei 2011

Glioksisom

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Suatu bentuk khusus dari Peroksisom (sejenis microbody ) ditemukan dalam beberapa tumbuhan sel, terutama sel-sel kecambah benih . Glyoxysomes mengandung enzim dari siklus glioksilat - varian dari siklus asam sitrat dengan cara yang disimpan lipid dikonversi ke karbohidrat . Trigliserida dan aspartate masukkan glyoxysome untuk dikonversi menjadi suksinat, yang diperlukan dalam rangka untuk-menghasilkan proses energi untuk contine melalui mitokondria dan akhirnya untuk menciptakan sukrosa di sitosol .
Glioksisom mengkhususkan diri peroksisom ditemukan dalam tanaman (khususnya dalam lemak jaringan penyimpanan berkecambah biji) dan juga di jamur filamen. Seperti di semua peroksisom, di glyoxysomes asam lemak yang terhidrolisis untuk asetil-KoA oleh enzim β-oksidasi peroxisomal. Selain fungsi peroxisomal, glyoxysomes memiliki tambahan enzim kunci dari siklus glioksilat ( lyase isocitrate dan malat sintase ) yang mencapai siklus glioksilat bypass.
Dengan demikian, glyoxysomes (karena semua peroksisom) mengandung enzim yang memulai pemecahan asam lemak dan selain itu memiliki enzim untuk menghasilkan produk antara untuk sintesis gula oleh glukoneogenesis . Bibit menggunakan gula ini disintesis dari lemak sampai cukup matang untuk menghasilkan fotosintesis .


2.1 Tujuan
Berdasarkan uraian di atas, adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah :
1.    Mengetahui sejarah penemuan glioksisom
2.    Mengetahui struktur dan fungsi glioksisom
3.    Mengetahui reaksi-reaksi yang terjadi pada glioksisom dalam badan mikro
4.    Mengetahui siklus glioksilat dan glikosida
5.    Mengetahui metabolisme pada glioksisom dan fotorespirasi glioksisom dan erioksisom


II. ISI

2.1 Sejarah Penemuan Glioksisom
Harry Beevers (1924-2004) lahir di Shildon, sebuah kota industri kecil di County Durham, Inggris. Dia awalnya ingin menjadi seorang guru yang mengajar seni dan pertukangan dan kerajinan tetapi dipaksa untuk memilih karir alternatif ketika masa perang kekurangan bahan dicegah sekolah dari tebar persediaan yang diperlukan untuk program tersebut. Untungnya, di sekolah menengah ia terinspirasi oleh seorang guru biologi yang mengambil murid-muridnya pada kunjungan lapangan untuk mempelajari ekologi lokal dari dataran di dekatnya. Didorong oleh guru untuk melakukan penelitian independen, Beevers meminjam mikroskop dari sekolah dan menganalisis flora dan fauna tambak lokal. Proyek ini terinspirasi Beevers untuk mengejar karir di bidang sains.


Foto courtesy of Purdue Perpustakaan Universitas, Karnes Arsip dan Koleksi Khusus.
Pada tahun 1942, Beevers memasuki program perang universitas dipercepat dan menerima B.Sc. di botani dari King's College di Newcastle upon Tyne (kemudian bagian dari Durham University). Dia menetap di King's College untuk sekolah pasca sarjana, belajar CO 2 fiksasi dengan Meirion Thomas, yang menyebabkan dia untuk suatu kepentingan seumur hidup dalam metabolisme tanaman.
Setelah mendapatkan gelar doktornya, Beevers pindah ke Universitas Oxford. Ia menjadi asisten pertama, dan kemudian asisten peneliti kepala, dalam fisiologi tanaman di laboratorium penelitian tanaman obat WO James, seorang ahli respirasi tanaman. Penelitian Beevers 'di Oxford berpusat pada biosintesis alkaloid tropane. Dia juga melihat ke dalam penyerapan asam lemah dan basa lemah oleh organ tanaman.
Pada tahun 1950, Beeverss menghadiri pertemuan pada fiksasi CO 2 yang diselenggarakan oleh Society for Experimental Biology. Di sana ia menyadari bahwa  radioaktif CO 2 akan membantu menjawab beberapa pertanyaan penelitiannya. Karena isotop ini lebih mudah tersedia di Amerika Serikat dan prospek pekerjaan yang terbatas di Inggris sesudah perang, Beevers memperoleh janji sebagai asisten profesor di departemen biologi di Universitas Purdue.
Di Purdue, Beevers melanjutkan studinya di respirasi tanaman tetapi juga memutuskan untuk melihat jalur yang terlibat dalam konversi lemak gula dalam bibit tanaman jarak. pekerjaan awal-Nya berpusat pada "makan" berlabel perintis endosperm biji jarak dan menganalisis produk dan pada mitokondria mengisolasi dan mempelajari sifat metabolik mereka. Namun, terobosan besar itu terjadi ketika ia sedang cuti di Oxford University pada tahun 1956 dan Hans Krebs menyarankan bahwa Beevers berkolaborasi dengan Hans Kornberg atas konversi lemak karbohidrat pada tumbuhan. Beevers dan Kornberg bekerja sama dalam menunjukkan bahwa malat sintase dan lyase isocitrate, dua enzim yang menjadi ciri siklus glioksilat, hadir dalam endosperm biji jarak. Penemuan ini menentukan arah penelitian Beevers selama 25 tahun ke depan.
Untuk membuktikan bahwa siklus glioksilat adalah mengkonversi lemak gula dalam endosperma biji jarak, Beevers dan David Canvin menyediakan berbagai substrat berlabel 14-C untuk irisan kacang endosperma jarak. Seperti dilaporkan dalam Journal of Biological Chemistry pertama (JBC) Classic ulang di sini, pola pelabelan yang dihasilkan sesuai dengan jalur dipostulasikan: suksinat dihasilkan dari asetat menjabat sebagai prekursor untuk glukosa oleh pembalikan glikolisis. Percobaan juga menunjukkan bahwa siklus asam klasik tricarboxylic tidak beroperasi selama perkecambahan, dan sebaliknya, asetat dimetabolisme menjadi gula melalui shunt glyoxalate baru ditemukan. Karena jumlah yang cukup dari karbohidrat yang diperlukan oleh tanaman untuk sintesis dinding sel selama pertumbuhan, yang shunt glyoxalate disediakan gula dari-asetil CoA dihasilkan oleh β-oksidasi asam lemak dengan tidak adanya karbohidrat tersedia.
Penemuan besar berikutnya dalam dibuat oleh orang Bill Beevers 'postdoctoral Breidenbach, yang menganalisis gradien linier sukrosa homogenat endosperm dan menunjukkan bahwa enzim siklus glioksilat ditemukan dalam sebuah fraksi organel yang tidak mitokondria. Beevers dan Breidenbach menyebut organel ini glyoxysomes baru.
Menindaklanjuti temuan ini, Beevers dan TG Cooper mulai menunjukkan bahwa semua enzim yang diperlukan untuk siklus glioksilat hadir dalam glyoxysomes. Untuk melakukan ini, mereka diuji masing-masing dari 16 enzim asam sitrat dan siklus glioksilat dalam persiapan mitokondria dan glyoxysomes dari endosperm jarak 5-hari-tua kacang. Mereka menemukan bahwa 85% dari lyase isocitrate dan malat kegiatan sintetase, dua enzim yang unik ke shunt glyoxalate, yang terbatas pada glyoxysomes. Selain itu, ada enzim yang baru ditemukan, glutamat: transaminase oxalacetate, dan terbukti dalam konsentrasi tinggi di kedua glyoxysomes dan mitokondria. Beevers dan Cooper  juga mencatat bahwa kedua dehidrogenase suksinat dan fumarase kegiatan tidak hadir dalam glyoxysomes, membimbing mereka untuk menyimpulkan bahwa suksinat diproduksi di glyoxysomes harus dibawa ke mitokondria (mana dehidrogenase suksinat dan kegiatan fumarase tinggi) sebelum dimetabolisme untuk malat.
Penemuan Beevers 'dari glyoxysomes menyebabkan orang lain menemukan organel serupa, peroxysomes daun, dan juga sangat meningkatkan pemahaman kita tentang metabolisme peroxysomal pada hewan.
Pada tahun 1969, Beevers bergabung dengan fakultas kampus baru dari Universitas California, Santa Cruz, di mana ia tinggal selama sisa karirnya. Beliau memperoleh banyak penghargaan dan kehormatan untuk penelitian, termasuk American Society of Hales Stephen Tanaman fisiologi 'Prize pada tahun 1970 dan perusahaan Charles Reid Barnes Keanggotaan Life Award pada tahun 1999. Ia juga terpilih ke US National Academy of Sciences dan American Academy of Arts and Sciences dan menjabat sebagai presiden dari American Society of fisiologi Tanaman. Pada tahun 1995, Oxford University bernama gedung di menghormatinya, Harry Beevers Laboratory di Departemen Ilmu Tanaman.


2.2 Struktur dan Fungsi Glioksisom
Glioksisom merupakan badan mikro yang hanya ditemukan pada sel tumbuhan. Diameter glioksisom antara 0,5 sampai 1,0 mikrometer. Glioksisom hanya terdapat pada sel tumbuhan, misalnya pada lapisan aleuron biji padi-padian. Aleuron merupakan bentuk dari protein atau kristal yang terdapat dalam vakuola. Glioksisom banyak ditemukan pada biji-bijian yang berperan sebagai tempat menyimpan asam lemak untuk pembentukan energi dalam proses perkecambahan.
Berkut gambar struktur dari glioksisom :

Gambar Struktur Glioksisom Pada Badan Mikro

Adapun fungsi dari glioksisom adalah sebagai berikut :
1.    Mengontrol  dan mengkatalisis dekomposisi senyawa secara bertahap; khusus penyimpanan lemak.
2.    Menyalurkan produk terhadap sintesis senyawa karbon banyak atau karbohidrat. Mereka sangat penting selama pertumbuhan karena mereka membantu sintesis dinding sel baru.
3.    Sebagai tempat metabolisme asam lemak
4.    Tempat terjadinya siklus glioksilat


2.3 Reaksi-Reaksi Yang Terjadi Pada Glioksisom Dalam Badan Mikro
Perubahan asam lemak dalam glioksisom
Salah satu proses utama pada biji yang sedang mengalami perkecambahan adalah perubahan dari asam lemak dalam glioksisom, menjadi karbohidrat atau disebut glukoneogenesis.  Penguraian asam lemak menjadi asetil ko-A selanjutnya berubah menjadi oksaloasetat untuk membentuk sitrat. Asam sitrat yang terbentuk akan diubah menjadi glukosa melalui serangkaian reaksi enzimatis yang terdapat di dalam glioksisom. Berikut gambarnya di bawah ini :


Asam Sitrat Berubah Menjadi Glukosa Dalam Glioksisom

Reaksi glioksisom pada mitokondria
Suatu bentuk khusus dari Peroksisom (sejenis microbody ) ditemukan dalam beberapa tumbuhan sel, terutama sel-sel kecambah benih . Glyoxysomes mengandung enzim dari siklus glioksilat - varian dari siklus asam sitrat dengan cara yang disimpan lipid dikonversi ke karbohidrat . Trigliserida dan aspartate masukkan glioksisom untuk dikonversi menjadi suksinat, yang diperlukan dalam rangka untuk-menghasilkan proses energi untuk contine melalui mitokondria dan akhirnya untuk menciptakan sukrosa di sitosol .
Berikut gambar reaksi glioksisom pada mitokondria :



Gambar Reaksi Glioksisom Pada Mitokondria

2.4 Siklus Glioksilat dan Glikosida
Siklus glioksilat
(Siklus Glioksilat) siklik Serangkaian reaksi yang melibatkan * siklus TCA intermediet di mana satu molekul suksinat terbentuk dari dua molekul asetil KoA. Reaksi yang berbeda dari siklus TCA ditandai dengan panah putus dalam diagram. Reaksi-reaksi ini dikatalisis oleh lyase isocitrate dan malat sintase masing-masing. Siklus glioksilat menghindari langkah-langkah pembentukan karbon dioksida dari siklus TCA dan dengan demikian memungkinkan sintesis bersih karbohidrat dari asam lemak melalui suksinat (glukoneogenesis lihat). Enzim-enzim dari siklus glioksilat aktif dalam minyak biji berkecambah bantalan dan di lain jaringan tanaman-metabolisme lemak. Siklus juga terjadi di mikroorganisme tetapi tidak pada hewan tingkat tinggi. Dibawah ini adalh gambar dari siklus glioksilat.


Gambar Siklus Glioksilat

Glikosida
Senyawa dibentuk oleh reaksi dari gula pyranose dengan molekul nonsugar (suatu hidrokarbon alifatik atau aromatik) disebut aglikon tersebut. aglikon ini menggantikan hidrogen dalam gugus hidroksil dari salah satu atom karbon pada cincin gula. Glukosa merupakan komponen gula banyak glikosida, senyawa tersebut, yang glucosides disebut. Beberapa gula langka hanya ditemukan di glikosida, misalnya digilalose, yang hanya ditemukan di glikosida Digitalis tertentu. kelas utama dari glikosida termasuk glikosida anthoxanthin itu, penting sebagai pigmen tanaman, glikosida steroid (lihat saponin , glikosida jantung ), dan glikosida sianogen, yang melepaskan hidrogen sianida di hidrolisis. Contoh dari kelompok terakhir adalah amygdalin glukosida, yang diperoleh dari anggota tertentu dari Rosaceae, misalnya almond (Primus amygdalus) dan peach (Prunus persica). glikosida sianogen dapat bertindak untuk mencegah binatang pemakan rumput.

2.5 Metabolisme Pada Glioksisom dan Fotorespirasi (Transport Metabolit)
Glioksisom dan Perioksisom
Metabolisme pada glioksisom
Selama perkecambahan tanaman glyoxysomes dalam posisi-key. Mereka mengendalikan dan mengkatalisis degradasi penyimpanan lemak dan mereka saluran produk degradasi terhadap sintesis senyawa karbon banyak (terutama karbohidrat). Terutama selama pertumbuhan banyak karbohidrat yang diperlukan untuk sintesis dinding sel baru. Kegiatan di peroxysomes dan glyoxysomes menunjukkan betapa pentingnya kompartementalisasi adalah untuk pengaturan jalur metabolisme. Menentang proses didistribusikan ke kompartemen berbeda. Mereka menunjukkan juga, bagaimana berinteraksi kompartemen yang berbeda dan bahwa membran sebagai penyaring selektif mengatur melalui metabolit.

Berikut siklus metabolisme pada glioksisom :


Metabolisme glyoxysome: beta - oksidasi asam lemak.

Fotorespirasi (transport metabolit) glioksisom dan perioksisom
Selain terkenal kompartemen terjadi baik hanya dibahas berbagai disebut badan mikro dalam sel tanaman. Rata-rata mereka dari 0,3-1,2 μ diameter. Mereka dibedakan menjadi peroxysomes dan glyoxysomes.
Dua tipe berbeda dalam fungsi mereka: peroxysomes adalah situs fotorespirasi, sementara glyoxysomes bertanggung jawab atas mobilisasi senyawa penyimpanan (lemak). Baik peroxysomes dan glyoxysomes mengandung inklusi kristal.
Dua jenis wadah tersebut tidak terdistribusi secara merata. Peroxysomes biasanya ditemukan di sekitar kloroplas dan mitokondria, glyoxysomes terjadi hanya mitokondria dekat. Di bawah ini adalah proses fotorespirasi pada glioksisom dan perioksisom :

Fotorespirasi: transport metabolit

Fotorespirasi adalah proses setidaknya sebagian menentang fotosintesis. Dalam mitokondria mengembangkan karbon dioksida sebagai produk sintesis serin. Serin disintesis di bawah paparan cahaya dan pengambilan oksigen dari dua glycerines. Selama sintesis glyoxalate dari glycolate adalah hidrogen peroksida cytotoxin berat diproduksi yang segera kemudian dipecah oleh enzim katalase. Katalase adalah enzim spesifik untuk peroxysomes. Selain itu adalah fraksi-1-protein yang terlibat, enzim yang mengkatalisis fiksasi karbon dioksida selama fotosintesis. Ini memiliki dua kegiatan:
*) ribulose bisphosphate oxygenase (photorespiration). ribulosa oxygenase bisphosphate (fotorespirasi).
Fotorespirasi hanya secara tidak langsung tergantung pada cahaya. Cahaya diperlukan untuk menghasilkan 3-P-glycerate melalui fotosintesis. 3-P-glycerate adalah senyawa awal fotosintesis. Itu harus diberikan terus-menerus karena cukup singkat.
Produk utama fotorespirasi adalah asam amino glisin dan ini lagi adalah senyawa awal untuk sintesis asam amino serin.


III. PENUTUP

3.1 Kesimpulan
1.     Glioksisom di temukan oleh Harry Beevers dan Hans Kornberg
2.     Glyoxysomes mengandung enzim dari siklus glioksilat - varian dari siklus asam
        sitrat dengan cara yang disimpan lipid dikonversi ke karbohidrat
3.     Glioksisom merupakan badan mikro yang hanya ditemukan pada sel tumbuhan 
4.     Glioksisom banyak ditemukan pada biji-bijian yang berperan sebagai tempat   
menyimpan asam lemak untuk pembentukan energi dalam proses perkecambahan
5.     Glyoxysomes karena itu ditemukan di sel-sel tanaman yang lebih tinggi di                            mana lemak digunakan dalam cara ini, misalnya dalam endosperm atau             kotiledon biji menyimpan lemak. Mereka juga mengandung enzim yang              mengkatalisis dekomposisi hidrogen peroksida untuk air dan oksigen
6.     Fungsi glioksisom adalah sebagai tempat metabolisme asam lemak dan sebagai         tempat terjadinya siklus glioksilat



DAFTAR PUSTAKA


Chrispeels MJ. 2005. Memoir Biografi dari Beevers Harry. Washington DC : National                 Academi Of Sciences
http://akhmadkurnia.blogspot.com/2010/05/sel-sel-memiliki-struktur-khusus-yang.html
http://wiki.answers.com/Q/What_is_the_function_of_glyoxysome#ixzz1JBTudseT
http://www.yousaytoo.com/glyoxysome/185888
http://www.crayonpedia.org/mw/3._Perbedaan_Struktur_Sel_Prokariotik_dan_Sel_Eukariotik_11.1#2.29_Glioksisom
Sumadi dan Aditya Maryanti. 2007. Biosel. Jakarta : Graha Ilmu.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar