Peroksisom: Pengertian, Gambar, Struktur, dan Fungsi
Peroksisom – merupakan organel dengan struktur terbungkus oleh membran tunggal dari lipid dwilapis yang mengandung protein pencerap (reseptor). Peroksisom tidak mempunyai genom dan mengandung sekitar 50 enzim, seperti katalase dan ureat oksidase yang mengkristal di pusatnya. Peroksisom bisa ditemukan pada semua sel eukariotik. Fungsi utama peroksisom berperan menurunkan oksigen dalam sel dan melakukan reaksi oksidatif. Agar lebih jelas, perhatikan gambar di bawah ini.
Produksi oksigen yang dilakukan oleh bakteri fotosintetik akan terakumulasi di atmosfer. Hal inilah yang mengakibatkan oksigen menjadi toksik bagi sebagian sel.
Peroksisom memiliki peranan sangat penting untuk menurunkan oksigen dalam sel dan melakukan reaksi oksidatif. Perkembangan mitokondria mengambil alih sebagian besar fungsi oksidatif tersebut dan membuat peroksisom kurang terpakai.
Yang tertinggal di era moderen saat ini hanya fungsi penting yang tidak bisa dilakukan oleh mitokondria.
RH2+O2→R+H2O2
H2O2 kemudian dimanfaat oleh enzim katalase untuk mengoksidasi substrat lain (fenol, asal format, dormaldehida, dan alkohol). Reaksi osidasi ini bertujuan untuk mendetoksifikasi bermacam-macam molekul racun dalam darah.
H2O2+R’H2→R’+2H2O
Penumpukan pada H2O2 akan diubah oleh katalase menjadi O2 dalam reaksi sebagai berikut:
2H2O2→2H2O+O2
Yang menjadi fungsi utama dari reaksi oksidatif yang dilakukan di peroksisom ialah pemecahan molekul-molekul asam lemak dalam proses yang disebut beta-oksidasi.
Oksidasi pada asam lemak diikuti dengan pembentukan H2O2 yang berasal dari oksigen H2O2 yang diuraikan oleh katalase dengan cara diubah menjadi molekul H2O atau dioksidasi oleh senyawa organik lain.
Pembelahan menuruti pembesaran yang dialami oleh peroksisom, kemudian muncul tonjolan/tunas di salah satu bagian yang mengakumulasi lipid.
Tonjolan ini kemudian memisahkan diri dan ribosom bebas, yang tidak melekat pada retikulum endoplasma akan memasok protein untuk isi dan membran sel.
Sementara itu dari sitosol dipasok beberapa gugus penting, seperti heme (gugus prostetik yang terdiri dari atom besi) untuk pembentukan katalase dan peroksidase.
Misalnya, sel khamir yang ditumbuhkan dalam gula memiliki peroksisom yang kecil, sedangkan sel ragi yang ditumbuhkan dalam metanol memiliki peroksisom yang besar untuk mengoksidasi metanol.
Apabila sel khamir ini ditumbuhkan dalam asam lemak peroksisomnya membesar untuk memecahkan asam lemak tersebut menjadi asetil-KoA lewat beta oksidasi.
Fungsi utama biosintetik dari peroksisom pada sel hewan adalah untuk mengkatalisasi reaksi pertama dari pembentukan plasmalogen. Plasmalogen adalah jenis fosfolipid terbanyak yang ada pada mielin.
Kekurangan plasmalogen bisa menyebabkan mielin pada sel saraf menjadi abnormal, karena itulah kerusakan peroksisom berujung pada kerusakan sel saraf.
Tak hanya pada hewan, peroksisom juga berperan penting bagi tumbuhan. Ada dua jenis peroksisom pada sel tumbuhan yang telah diteliti secara ekstensif.
Pada siklus glioksilat, dua molekul asetik-KoA dihasilkan dari pemecahan asam lemak. Kemudian digunakan untuk membuat asam suksinat.
Selanjutnya asam suksinat akan meninggalkan peroksisom dan dirubah menjadi glukosa. Siklus seperti ini tidak terjadi pada sel hewan. Oleh sebab itu sel hewan tidak bisa mengubah asam lemak menjadi karbohidrat.
Namun sayangnya, enzim yang terlibat dalam reaksi ini terkadang mengkatalisis penambahan O2 ke dalam ribulosa-1,5-bifosfat, yang mengakibatkan produksi senyawa dengan dua karbon, fosfoglikolat.
Fosfoglikolat selanjutnya akan diubah menjadi glikolat, yang kemudian dikirim ke peroksisom, kemudian dioksidasi dan diubah menjadi glisin.
Selanjtunya glisin dikirim ke mitokondria dan diubah menjadi serin. Serin dikembalikan lagi ke dalam peroksisom dan diubah menjadi gliserat, yang selanjutnya di kirim kembali ke kloroplas.
Tidak semua protein yang dapat masuk ke peroksisom, hanya protein yang memiliki sekuen tiga asam amino spesifik (serin,lisin,leusin) pada ujung C atau ujung N (protein targeting signal / PTS).
Protein reseptor import peroksisom yang ikut andil dalam transpor protein ke dalam peroksisom ialah peroksin (Pex). Protein reseptor impor peroksisom yang larut dalam sitosol (pex2 atau pex5) mengenali protein peroksisom di sitosol yang mengandung tiga sekuens asam amino spesifik di ujung N atau C.
Pex2 atau pex5 mengangkut protein ke dalam peroksisom dengan bantuan protein membran peroksisom. Selanjutnya di dalam peroksisom protein dilepaskan, lalu pex2 atau pex5 akan kembali ke sitosol.
Sindrom zellweger ini bisa mengakibatkan abnormalitas pada otak, hati, ginjal, dan dapat menyebebkan kematian. Sampai kini belum ada pengobatan dari sindrom ini dan menyebabkan komplikasi pneumonia dan gangguan pernapasan, serta kematian setelah enam bulan kelahiran.
Demikianlah ulasan mengenai pengertian, gambar, struktur, dan fungsi peroksisom. Selain itu kami tambahkan juga penjelasan ciri-ciri dan fungsi peroksisom pada sel hewan dan tumbuhan. Semoga artikel ini bisa membawa manfaat bagi kamu, dan terimakasih sudah berkunjung.
Referensi:
https://id.wikipedia.org/wiki/Peroksisom
Daftar isi
A. Sejarah Peroksisom
peroksisom diperkirakan menjadi organel primitif yang melakukan semua metabolisme oksigen di dalam sel eukariota tipe awal.Produksi oksigen yang dilakukan oleh bakteri fotosintetik akan terakumulasi di atmosfer. Hal inilah yang mengakibatkan oksigen menjadi toksik bagi sebagian sel.
Peroksisom memiliki peranan sangat penting untuk menurunkan oksigen dalam sel dan melakukan reaksi oksidatif. Perkembangan mitokondria mengambil alih sebagian besar fungsi oksidatif tersebut dan membuat peroksisom kurang terpakai.
Yang tertinggal di era moderen saat ini hanya fungsi penting yang tidak bisa dilakukan oleh mitokondria.
B. Reaksi Dalam Peroksisom
Peroksisom membutuhkan oksigen (O2) dan hidrogen peroksida (H2O2) untuk melakukan reaksi oksidatif. Enzim-enzim yang terdapat dalam peroksisom memakai molekul oksigen untuk melepaskan atom hidrogen dari subtrat organik (R) tertentu dalam suatu reaksi oksidatif yang menghasilkan hidrogen peroksida (H2O2)RH2+O2→R+H2O2
H2O2 kemudian dimanfaat oleh enzim katalase untuk mengoksidasi substrat lain (fenol, asal format, dormaldehida, dan alkohol). Reaksi osidasi ini bertujuan untuk mendetoksifikasi bermacam-macam molekul racun dalam darah.
H2O2+R’H2→R’+2H2O
Penumpukan pada H2O2 akan diubah oleh katalase menjadi O2 dalam reaksi sebagai berikut:
2H2O2→2H2O+O2
Yang menjadi fungsi utama dari reaksi oksidatif yang dilakukan di peroksisom ialah pemecahan molekul-molekul asam lemak dalam proses yang disebut beta-oksidasi.
Oksidasi pada asam lemak diikuti dengan pembentukan H2O2 yang berasal dari oksigen H2O2 yang diuraikan oleh katalase dengan cara diubah menjadi molekul H2O atau dioksidasi oleh senyawa organik lain.
C. Mekanisme Proses Pembentukan Peroksisom
Protein dalam pembelahan disintesis di ribosom pada sitosol kemudian diimpor ke dalam peroksisom. Impor protein ini mengakibatkan pertumbuhan dan pembentukan peroksisom melalui pembelahan.Pembelahan menuruti pembesaran yang dialami oleh peroksisom, kemudian muncul tonjolan/tunas di salah satu bagian yang mengakumulasi lipid.
Tonjolan ini kemudian memisahkan diri dan ribosom bebas, yang tidak melekat pada retikulum endoplasma akan memasok protein untuk isi dan membran sel.
Sementara itu dari sitosol dipasok beberapa gugus penting, seperti heme (gugus prostetik yang terdiri dari atom besi) untuk pembentukan katalase dan peroksidase.
D. Keragaman Peroksisom
Peroksisom memiliki komponen enzim yang berbeda dalam jenis sel yang berbeda. peroksisom dapat beradaptasi dengan kondisi yang berubah-ubah.Misalnya, sel khamir yang ditumbuhkan dalam gula memiliki peroksisom yang kecil, sedangkan sel ragi yang ditumbuhkan dalam metanol memiliki peroksisom yang besar untuk mengoksidasi metanol.
Apabila sel khamir ini ditumbuhkan dalam asam lemak peroksisomnya membesar untuk memecahkan asam lemak tersebut menjadi asetil-KoA lewat beta oksidasi.
1. Peroksisom Pada Sel Hewan dan Sel Tumbuhan
Pada sel tumbuhan terdapat dua jenis peroksisom, sedangkan pada sel hewan terdapat satu macam peroksisom.Fungsi utama biosintetik dari peroksisom pada sel hewan adalah untuk mengkatalisasi reaksi pertama dari pembentukan plasmalogen. Plasmalogen adalah jenis fosfolipid terbanyak yang ada pada mielin.
Kekurangan plasmalogen bisa menyebabkan mielin pada sel saraf menjadi abnormal, karena itulah kerusakan peroksisom berujung pada kerusakan sel saraf.
Tak hanya pada hewan, peroksisom juga berperan penting bagi tumbuhan. Ada dua jenis peroksisom pada sel tumbuhan yang telah diteliti secara ekstensif.
- Jenis yang pertama ditemukan pada daun, yang berfungsi sebagai pengkatalisis produk sampingan dari reaksi peningkatan CO2 pada karbohidrat, yang disebut fotorespirasi. Disebut reaksi fotorespirasi karena menggunakan O2 dan melepaskan CO2.
- Jenis yang kedua ditemukan pada biji yang sedang berkecambah, peroksisom jenis ini dinamakan glioksisom. Jenis ini memiliki fungsi penting dalam pemecahan asam lemak yang tersimpan dalam lemak biji, menjadi gula yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman muda. Proses mengubah lemak menjadi gula ini dilakukan dengan rangkaian reaksi yang disebut siklus glioksilat.
Pada siklus glioksilat, dua molekul asetik-KoA dihasilkan dari pemecahan asam lemak. Kemudian digunakan untuk membuat asam suksinat.
Selanjutnya asam suksinat akan meninggalkan peroksisom dan dirubah menjadi glukosa. Siklus seperti ini tidak terjadi pada sel hewan. Oleh sebab itu sel hewan tidak bisa mengubah asam lemak menjadi karbohidrat.
2. Reaksi Fotorespirasi pada Sel Tumbuhan
Ketika fotosintesis berlangsung, CO2 diubah menjadi glukosa lewat siklus Calvin yang dimulai dengan penambahan CO2 ke dalam gula lima karbon, ribulosa-1,5-bifosfat.Namun sayangnya, enzim yang terlibat dalam reaksi ini terkadang mengkatalisis penambahan O2 ke dalam ribulosa-1,5-bifosfat, yang mengakibatkan produksi senyawa dengan dua karbon, fosfoglikolat.
Fosfoglikolat selanjutnya akan diubah menjadi glikolat, yang kemudian dikirim ke peroksisom, kemudian dioksidasi dan diubah menjadi glisin.
Selanjtunya glisin dikirim ke mitokondria dan diubah menjadi serin. Serin dikembalikan lagi ke dalam peroksisom dan diubah menjadi gliserat, yang selanjutnya di kirim kembali ke kloroplas.
E. Mekanisme Proses Transfer Protein ke dalam Peroksisom
Perlu diketahui bahwa peroksisom tidak mempunyai DNA dan Ribosom sehingga tidak dapat mensintesis protein sendiri. Oleh sebab itu dilakukanlah impor protein melalui membran.Tidak semua protein yang dapat masuk ke peroksisom, hanya protein yang memiliki sekuen tiga asam amino spesifik (serin,lisin,leusin) pada ujung C atau ujung N (protein targeting signal / PTS).
Protein reseptor import peroksisom yang ikut andil dalam transpor protein ke dalam peroksisom ialah peroksin (Pex). Protein reseptor impor peroksisom yang larut dalam sitosol (pex2 atau pex5) mengenali protein peroksisom di sitosol yang mengandung tiga sekuens asam amino spesifik di ujung N atau C.
Pex2 atau pex5 mengangkut protein ke dalam peroksisom dengan bantuan protein membran peroksisom. Selanjutnya di dalam peroksisom protein dilepaskan, lalu pex2 atau pex5 akan kembali ke sitosol.
F. Fungsi Peroksisom
Di bawah ini adalah fungsi utama peroksisom, yaitu:- Berperan menurunkan oksigen dalam sel dan melakukan reaksi oksidase dan katalase.
- Pemecahan molekul-molekul asam lemak dalam proses yang disebut beta-oksidasi.
- Fungsi peroksisom Pada sel hewan, untuk mengkatalisasi reaksi pertama dari pembentukan plasmalogen
- Pada sel tumbuhan, sebagai pengkatalisis produk sampingan dari reaksi peningkatan CO2 pada karbohidrat, yang disebut fotorespirasi.
- Fungsi peroksisom pada sel tumbuhan, pemecahan asam lemak yang tersimpan dalam lemak biji, menjadi gula yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman muda.
- Pada organ hati, peroksisom berperan menetralisir racun alkohol dan senyawa berbahaya lainnya.
G. Penyakit yang berhubungan dengan Peroksisom
Sindrom Zellweger menjadi penyakit keturunan yang diakibatkan oleh mutasi pada gen yang mengkode protein integral membran peroksisom (peroksin Pex2) sehingga tidak mampu melakukan impor protein.
Sindrom zellweger ini bisa mengakibatkan abnormalitas pada otak, hati, ginjal, dan dapat menyebebkan kematian. Sampai kini belum ada pengobatan dari sindrom ini dan menyebabkan komplikasi pneumonia dan gangguan pernapasan, serta kematian setelah enam bulan kelahiran.
Demikianlah ulasan mengenai pengertian, gambar, struktur, dan fungsi peroksisom. Selain itu kami tambahkan juga penjelasan ciri-ciri dan fungsi peroksisom pada sel hewan dan tumbuhan. Semoga artikel ini bisa membawa manfaat bagi kamu, dan terimakasih sudah berkunjung.
Referensi:
https://id.wikipedia.org/wiki/Peroksisom
Post a Comment for "Peroksisom: Pengertian, Gambar, Struktur, dan Fungsi"
= > Silahkan berkomentar sesuai artikel diatas
= > Berkomentar dengan url ( mati / hidup ) tidak akan di publish