Menjelaskan Ciri-ciri Peroksisom dengan singkat

Reaksi di dalam Peroksisom

Peroksisom menggunakan oksigen (O2) dan hidrogen peroksida (H2O2) untuk melakukan reaksi oksidatif.Enzim-enzim dalam peroksisom ini menggunakan molekul oksigen untuk melepaskan atom hidrogen dari substrat organik (R) tertentu dalam suatu reaksi oksidatif yang menghasilkan hidrogen peroksida (H2O2).

H2O2 dimanfaatkan oleh enzim katalase untuk mengoksidasi substrat lain (fenol, asam format, formaldehida, dan alkohol).Reaksi oksidasi ini berperan untuk mendetoksifikasi bermacam-macam molekul racun dalam darah.Penumpukan H2O2 diubah oleh katalase menjadi O2.

Salah satu fungsi penting dari reaksi oksidatif yang dilakukan di peroksisom adalah pemecahan molekul-molekul asam lemak dalam proses yang disebut beta-oksidasi. Oksidasi asam lemak diikuti pembentukan H2O2 yang berasal dari oksigen. H2O2 akan diuraikan oleh katalase dengan cara diubah menjadi molekul H2O atau dioksidasi oleh senyawa organik lain.Enzim-enzim pada peroksisom selain katalase berfungsi mengoksidasi substrat untuk menghasilkan hydrogen peroksida (H2O2) seperti pada persamaan (1).Selanjutnya enzim katalase menguraikan hydrogen peroksida (H2O2) menjadi air (H2O) dan oksigen (O2) seperti pada persamaan (2) dan (3). Reaksi selengkapnya adalah sebagai berikut (Giese, 1974) :

  1. RH2 + O2 → R + H2O2
  2. H2O2 + H2O2 → O2 + 2 H2O (model katalitik)
    katalase
  3. RH2 + H2O2 → R + 2 H2O (model peroksidatik)
    katalase

Pembentukan Peroksisom

Ada dua Ada dua teori yang menerangkan bagaimana peroksisom dibentuk dan dihasilkan oleh sel. Teori pertama yang disebut model klasik menyatakan bahwa protein peroksisom disintesis dengan bantuan ribosom yang menempel pada endoplasmik retikulum, kemudian protein peroksisomal tersebut masuk ke dalam sisternae dari endoplasmik retikulum dan membentuk kantung (ekor) yang selanjutnya menggenting serta akhirnya memisahkan diri membentuk peroksisom bebas.

Teori kedua menyatakan bahwa protein peroksisomal disintesis dengan bantuan ribosom bebas, kemudian protein peroksisomal tersebut dibebaskan ke sitoplasma dan berkembang menjadi peroksisom.

Peroksisom dapat berasal dari retikulum endoplasma dan replikasi oleh fisi.Peroksisom mempunyai komposisi enzim yang berbeda dalam jenis sel yang berbeda.Matriks peroksisom diterjemahkan di dalam sitoplasma sebelum dilepas. Ada setidaknya 32 protein peroksisom yang disebut peroksin, yang berperan dalam proses perakitan peroksisom. Reseptor protein, peroksin PEX5 dan peroksin PEX7 mengantarkan peroksisom (mengandung PTS1 atau urutan asam amino PTS2) dan kembali ke sitosol.Mekanisme ini disebut mekanisme antar-jemput.Sekarang, telah ada bukti bahwa hidrolisis ATP diperlukan untuk daur ulang reseptor untuk sitosol.

Keragaman Peroksisom

Peroksisom mempunyai komposisi enzim yang berbeda dalam jenis sel yang berbeda.Peroksisom mampu beradaptasi dengan kondisi yang berubah-ubah.Contohnya, sel khamir yang ditumbuhkan dalam gula mempunyai peroksisom yang kecil, sedangkan sel ragi yang ditumbuhkan dalam metanol mempunyai peroksisom yang besar untuk mengoksidasi metanol.Jika sel khamir tersebut ditumbuhkan dalam asam lemak peroksisomnya membesar untuk memecahkan asam lemak tersebut menjadi asetil-KoA melalui beta-oksidasi.

  • Peroksisom Sel Hewan dan Tumbuhan
    Pada tumbuhan terdapat dua macam peroksisom sedangkan pada hewan terdapat satu macam peroksisom.Salah satu fungsi penting biosintetik dari peroksisom hewan adalah untuk mengkatalisis reaksi pertama dari pembentukan plasmalogen.Plasmalogen merupakan jenis phospolipid terbanyak pada myelin.Kekurangan plasmalogen ini menyebabkan myelin pada sel saraf menjadi abnormal, karena itulah kerusakan peroksisom berujung pada kerusakan saraf.

    Peroksisom juga sangat penting dalam tumbuhan.Terdapat dua jenis peroksisom sudah yang diteliti secara ekstensif.Tipe pertama terdapat pada daun, yang berfungsi untuk mengkatalisis produk sampingan dari reaksi pengikatan CO2 pada karbohidrat, yang disebut fotorespirasi.Reaksi ini disebut fotorespirasi karena menggunakan O2 dan melepaskan CO2.Tipe peroksisom lainnya, terdapat dalam biji yang sedang berkecambah.Peroksisom kedua ini, dinamakan glioksisom, mempunyai fungsi penting dalam pemecahan asam lemak, yang tersimpan dalam lemak biji, menjadi gula yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman muda.

    Proses pengubahan lemak menjadi gula ini dilakukan dengan rangkaian reaksi yang disebut siklus glioksilat.
    Dalam siklus glioksilat, dua molekul asetil-KoA dihasilkan dari pemecahan asam lemak, selanjutnya digunakan untuk membuat asam suksinat. Selanjutnya asam suksinat ini meninggalkan peroksisom dan akan diubah menjadi glukosa. Siklus glioksilat ini tidak terjadi pada sel hewan.Hal ini menyebabkan sel hewan tidak dapat mengubah asam lemak menjadi karbohidrat.

  • Reaksi Fotorespirasi Pada Sel Tumbuhan
    Selama fotosintesis, CO2 diubah menjadi glukosa melalui siklus Calvin, yang dimulai dengan penambahan CO2 ke dalam gula lima karbon, ribulosa-1,5-bifosfat. Akan tetapi, enzim yang terlibat dalam reaksi ini kadang-kadang mengkatalisis penambahan O2 ke dalam ribulosa-1,5-bifosfat, yang berakibat pada produksi senyawa dengan dua karbon, fosfoglikolat.

    Fosfoglikolat kemudian diubah menjadi glikolat, yang kemudian ditransfer ke peroksisom, kemudian dioksidasi dan diubah menjadi glisin.Kemudian glisin ditransfer ke mitokondria dan diubah menjadi serin.Serin lalu dikembalikan ke dalam peroksisom dan diubah menjadi gliserat, yang kemudian ditransfer kembali ke kloroplas.