Peroksisoma

Peroksisoma (mikrotanacha) deyarli barcha eukariot hujayralar sitoplazmasida joylashgan membranali organella.Islinger M, Voelkl A, Fahimi HD, Schrader M (November 2018). "The peroxisome: an update on mysteries 2.0". Histochemistry and Cell Biology.O'Connell JD, Zhao A, Ellington AD, Marcotte EM (2012). "Dynamic reorganization of metabolic enzymes into intracellular bodies". Annu Rev Cell Dev Biol. 28: 89–111. doi:10.1146/annurev-cellbio-101011-155841. PMC 4089986. PMID 23057741 Peroksisomalar oksidlovchi organellalar boʻlib, vodorod peroksid (H2O2) saqlaydi. Organellaga nom berilishi ham uning ushbu xususiyati bilan bogʻliq. Peroksisomalar juda uzun zanjirli yogʻ kislota, tarmoqlangan yogʻ kislota, oʻt kislotalari (jigarda), D-aminokislota, poliaminlar katobolizmida va plazmalogenlar biosintezi yaʼni sutemizuvchilar miya va oʻpkasi faoliyati uchun muhim hisoblangan efir fosfolipidlar biosintezida qatnashadi.Wanders RJ, Waterham HR (2006). "Biochemistry of mammalian peroxisomes revisited". Annual Review of Biochemistry. 75: 295–332. doi:10.1146/annurev.biochem.74.082803.133329. PMID 16756494 Peroksisoma shuningdek, energiya almashinuvi uchun muhim boʻlganWanders RJ, Waterham HR (2006). "Biochemistry of mammalian peroxisomes revisited". Annual Review of Biochemistry. 75: 295–332. doi:10.1146/annurev.biochem.74.082803.133329. PMID 16756494 pentoza fosfat yoʻlidagi ikki ferment (glukoza-6 fosfat degidrogenaza va 6-fosfoglyukonat degidrogenaza) aktivlanishining 10%ini oʻz hissasiga oladi.Antonenkov, Vasily D. (Jul 1989). "Dehydrogenases of the pentose phosphate pathway in rat liver peroxisomes". European Journal of Biochemistry. 183 (1): 75–82. doi:10.1111/j.1432-1033.1989.tb14898.x. ISSN 0014-2956. PMID 2753047

Boshqa maʼlum boʻlgan peroksisomal funksiyalar quyidagilar:

 oʻsimliklar unib chiqishidagi glioksilat sikli
 barglardagi nafas olish jarayoni
 tripanasomalar nafas olishiEvert RF, Eichhorn SE (2006). Esau's Plant Anatomy: Meristems, Cells, and Tissues of the Plant Body: Their Structure, Function, and Development. John Wiley & Sons.
 zamburugʻlar metanol sintezi va/yoki amin oksidlanish jarayonlari 
thumb|300px|Peroksisoma tuzilishi (oq) HEK 293 mitoz davomidagi hujayralar
alt=Peroxisome in rat neonatal cardiomyocyte staining The SelectFX Alexa Fluor 488 Peroxisome Labeling Kit directed against peroxisomal membrane protein 70 (PMP 70)|thumb|Kalamush neonatal davridagi kardiomiotsit peroksisomasi

 Tarixi 
Peroksisoma (mikrotanacha) 1954-yilda Shved olimi J.Rodin tomonidan taʼriflangan.Rhodin, J (1954). "Correlation of ultrastructural organization and function in normal and experimentally changed proximal tubule cells of the mouse kidney". Doctorate Thesis. Karolinska Institutet, Stockholm. Peroksisoma organella sifatida 1967-yilda belgiyalik sitolog Kristian de Duve fanga kiritilgan.de Duve C (April 1969). "The peroxisome: a new cytoplasmic organelle". Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 173 (1030): 71–83. Bibcode:1969RSPSB.173...71D. doi:10.1098/rspb.1969.0039. PMID 4389648. S2CID 86579094 Kristian De Duve oʻzining hamkasblari bilan birgalikda peroksisoma oʻz tarkibida vodorod peroksid ishlab chiqarishda ishtirok etadigan bir qancha oksidazalar hamda vodorod peroksid (H2O2) ning kislorod va suvga parchalanishida ishtirok etadigan katalazalar mavjudligini aniqladilar. Peroksid almashinuvida qatnashganligi sababli Kristian de Duve tomonidan bu organella "peroksisoma" deb nomlandi hamda ungacha ishlatilgan "mikrotanacha" atamasining oʻrnini egalladi. Kristian de Duve amalga oshirgan ishlari uchun Nobel mukofotini olgan.

 
Peroksisomalarning toʻrt sinfi mavjud: Birinchi turi nukleoidsiz boʻlib insonlarda uchraydi. Bundan tashqari yana nukleoidli 3turi mavjud. Barcha ning yashash davri besh kun boʻlib, vazifasini bajarib boʻlgan peroksisomalar toʻrt daqiqada lizasoma taʼsirida parchalanib ketadi. Ushbu jarayonlar bilan birga endoplazmatik toʻr tomonidan sintezlanadi.

 Tuzilishi 
Peroksisomalar juda kichik tuzilmalar boʻlib (diametri 0.1–1 µm) mayda donador matritsaga ega. Peroksisomalar tashqi tomondan bir qavat membrana bilan oʻralgan.Karlson, P, Doenecke D, Koolman J, Fuchs G, Gerok W (2005). Karlsons Biochemistry and Pathobiochemistry (15 ed.). Stuttgart: Georg Thieme. pp. 396f. ISBN 978-3133578158. OCLC 181474420 Peroksisomalar tarkida organizm hayotiyligini taʼminlovchi oksidazalar hamda katalazalar joylashadi. Peroksisomalar soni, hajmi va oqsil tarkibi oʻzgaruvchan boʻlib, hujayra turiga va atrof-muhit sharoitlariga bogʻliq. Masalan, novvoylar ishlatadigan xamirturushlar yaxshi glukoza bilan taʼminlanganda faqat bir nechta, mayda peroksisomalar mavjudligi kuzatiladi. Agar xamirturushlar juda uzun zanjirli yogʻ kislotalar bilan taʼminlansa 20dan 25gacha yirik peroksisomalar boʻlishi aniqlangan.Feldmann H (2009). Yeast: Molecular and Cell Biology. Weinheim: Wiley-VCH. p. 159. ISBN 978-3527326099. OCLC 489629727

 Metabolik funksiyasi 
Peroksisomaning asosiy vazifasi betta oksidlanish orqali juda uzun zanjirli yogʻ kislotalarni parchalash hisoblanadi. Hayvon hujayralarida uzun yogʻ kislotalari oʻrta zanjirli yogʻ kislotalariga aylanadi, keyinchalik ular mitoxondriyaga oʻtadi va oxir-oqibat karbonat angidrid hamda suvga parchalanadi. Zamburugʻ va oʻsimlik hujayralarida bu jarayon faqat peroksisomalarda amalga oshadi.Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P (2002). "Chapter 12: Peroxisomes". Molecular Biology of the Cell (Fourth ed.). New York: Garland Science. ISBN 978-0-8153-3218-3.Schrader, Michael; Kamoshita, Maki; Islinger, Markus (Mar 2019). "Organelle interplay—peroxisome interactions in health and disease". Journal of Inherited Metabolic Disease. 43 (1): 71–89. doi:10.1002/jimd.12083. ISSN 1573-2665. PMC 7041636. PMID 30864148

Hayvon hujayralarida plazmalogen hosil boʻlishining birinchi reaksiyalari peroksisomalarda ham sodir boʻladi. Plazmalogen miyelindagi eng koʻp fosfolipid hisoblanadi. Plazmalogenlarning yetishmasligi nerv hujayralarining miyelinatsiyasida chuqur anomaliyalarga olib keladi. (bu koʻplab peroksisomal kasalliklar nerv tizimiga taʼsir qilishining asosiy sabablaridan biri hisoblanadi. Baʼzan Altsgeymer kasalligini ham shu bn bogʻlashadi).Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P (2002). "Chapter 12: Peroxisomes". Molecular Biology of the Cell (Fourth ed.). New York: Garland Science. Peroksisomalar shuningdek, A va K vitaminlari kabi yogʻlar va yogʻda eruvchan vitaminlarning soʻrilishi uchun muhim hisoblangan oʻt kislotalarining ishlab chiqarilishida, viruslarga qarshi kurashda ham muhim rol oʻynaydi.

Sutemizuvchilar peroksisomalarida yuzaga keladigan metabolik yoʻllar quyidagilar:

 Fitan kislotasining alfa oksidlanishi
 Juda uzun zanjirli va toʻyinmagan yogʻ kislotalarining betta oksidlanishi (ahamiyatli tomoni kardiomiotsitlar yogʻ kislatalarning b-oksidlanishidan hosil boʻlgan ATF evaziga ishlaydi)
 Plazmalogenlar biosintezi
 Oʻt kislotasi sintezining bir qismi hisoblangan xolat kislota konyugatsiyasida

Peroksisomalar D-aminokislota oksidaza va siydik kislota oksidazasi (uratoksidaza) kabi juda koʻplab oksidlovchi fermentlarni saqlaydi. Umumiy oksidlovchi fermentlar soni 50ga yaqin. Barcha fermentlar oksidlanish mahsuloti sifatida H2O2 ishlab chiqaradi. Vodorod peroksid esa toksik modda, katalaza esa anashu H2O2ni parchalaydi.del Río LA, Sandalio LM, Palma JM, Bueno P, Corpas FJ (November 1992). "Metabolism of oxygen radicals in peroxisomes and cellular implications". Free Radical Biology & Medicine. 13 (5): 557–80. doi:10.1016/0891-5849(92)90150-F. PMID 1334030 Biroq, siydik kislota oksidazasi (uratoksidaza) odamda mavjud emas. Bu siydik kislotalarning toʻplanishi hisobidan podagra deb ataladigan kasallikning kelib chiqishini izohlay oladi. Peroksisoma ichidagi baʼzi fermentlar molekular kisloroddan foydalangan holda oksidlanish reaksiyasida oʻziga xos substratlardan vodorod atomlarini ajratib vodorod peroksidni hosil qiladi.

RH2+O2 -> H2O2 + R

Katalaza deb nomlangan boshqa bir ferment H2O2 dan foydalanib substratlarni (fenol, chumoli kislota, formaldegid, spirt) peroksidlanish reaksiyasi orqali oksidlaydi:

H2O2+R'H2 -> 2H20 + R'

Bu reaksiya jigar va buyrak hujayralarida muhim ahamiyatga ega, ushbu hujayralarda peroksisomalar qonga oʻtadigan turli toksik moddalarni zararsizlantiradi. (Peroksisomalar jigarda va buyrakda muhim ahamiyat kasb etib, detoksikatsiya funksiyalarini bajaradi. (bitta jigar hujayrasida 100tagacha). Asosan, spirtlarni asetilaldegidgacha parchalashga javobgan jigar peroksisomalari dori vositalarini zararsizlantirish funksiyasini ham bajaradi). Odam tomonidan ichiladigan alkogolli ichimliklar (etanol) ning taxminan 25%i shu hujayralarda, aynan ushbu reaksiyalar orqali atsetilaldegidgacha oksidlanadi. Bundan tashqari hujayralarda ortiqcha H2O2 yigʻiladigan boʻlsa, katalaza quyidagi reaksiya orqali peroksidni H2O ga aylantiradi:

2H2O2->2H2O + O2

Yuksak oʻsimliklarda peroksisomalar tarkibida superoksid dismutaza, askorbat-glutation siklining tarkibiy qismlari va pentoza fosfat yoʻlining NADF-degidrogenazalari kabi murakkab antioksidant fermentlar mavjud.

Hozirgi kunda ushbu reaktiv kislorod , shu jumladan peroksisomal H2O2 ham oʻsimliklar va hayvonlarda muhim signal molekulalari ekanligi va odamda normal qarish hamda yoshga bogʻliq kasalliklarga hissa qoʻshishi haqida dalillar mavjud.Lismont C, Revenco I, Fransen M (July 2019). "Peroxisomal Hydrogen Peroxide Metabolism and Signaling in Health and Disease". International Journal of Molecular Sciences. 20 (15): 3673. doi:10.3390/ijms20153673. PMC 6695606. PMID 31357514 Shuningdek, sutemizuvchilar va odamlardagi peroksisomalar viruslarga qarshi mudofaaga koʻmaklashishi, patogenlarga qarshi kurashishi mumkinligi aniqlangan.Di Cara F, Bülow MH, Simmonds AJ, Rachubinski RA (November 2018). "Dysfunctional peroxisomes compromise gut structure and host defense by increased cell death and Tor-dependent autophagy". Molecular Biology of the Cell. 29 (22): 2766–2783. doi:10.1091/mbc.E18-07-0434. PMC 6249834. PMID 30188767

 Betta oksidlanish 
Betta oksidlanish bu katabolik jarayon boʻlib, prokariotlarda sitoplazmada va eukariot organizmlarda mitoxondriyalarda yogʻ kislotalarining parchalanishini ifodalaydi. Yogʻ kislatalarining betta uglerodi karbonil guruhiga oksidlanishi sababli jarayon aynan betta oksidlanish deb nomalanadi. Betta oksidlanish nafaqat mitoxondriyalarda, balki juda uzun zanjirli yogʻ kislotalarning betta oksidlanishi peroksisomalarda amalga oshadi.

 Tibbiyot bilan bogʻliq holatlar 
Uratoksidaza insonlar uchramasligi sabab podagra (boʻgʻimlarda siydik kislata toʻplanishidan kelib chiqadi) kasalligi yuzaga keladi. Shuningdek, Serebrogepatorenal sindrom yoki Zellweger sindromi: peroksisomalar yoʻqligi yoki kamayishi bilan baholanadigan tugʻma kasallik. (peroksisoma tarkibiga oqsillarni import qiluvchi retseptor nuqsoni tufayli kelib chiqadi). Bu sindromda (mis, temir) juda uzun zanjirli yogʻ moddalar qon orqali miya, jigar va buyrakda toʻplanadi. Bunday bolalar yuz deformatsiyasi va aqliy zaiflik bilan tugʻiladi. (Baʼzan koʻrish va eshitish qobilyati boʻlmaydi) Jigar yetishmovchiligi taʻsirida uzoq yashamay halok boʻladi.

 podagra 
Podagra artritning bir turi boʻlib, urat monogidrat kristallarining boʻgʻimlarga (ayniqsa, oyoq pastki boʻgʻimlariga) choʻkishi natijasida yalligʻlanishning besh belgisi yuzaga kelishi bilan taʼriflanadi. Ogʻriq odatda tez boshlanadi va oʻn ikki soatdan kamroq vaqt ichida maksimal intensivlikka yetadi. Podagra shuningdek, buyrak toshlariga olib kelishi mumkin. Podagraning eng muhim simptomi "choyshab" simptomi hisoblanadi. Eng koʻp uchraydigan sohasi oyoqning bosh boʻgʻimi hisoblanadi. Shuningdek, tovon, tizza, bilak va barmoq boʻgʻimlarida ham kuzatiladi.

 zellweger sindromi 
Zellweger sindromi kam uchraydigan tugʻma kasallik boʻlib, u odamning hujayralarida peroksisomalarning funksiyasi kamayishi yoki butunlay peroksisomalar yoʻqligi bian taʼriflanadi. Zellweger sindromi shveytseriyalik pediatr Xans Zellweger sharafiga nomlangan. Zellweger sindromi buzilgan neyron migratsiyasi, neyronlarning joylashishi va miya rivojlanishidagi anormal holatlar bilan bogʻliq. Bundan tashqari, Zellweger sindromi boʻlgan shaxslarda markaziy asab tizimi miyelinining toʻliq shakllanmasligi kuzatilgani sababli gipomiyelinizatsiya deb nomlanadi. Miyelin normal nerv tolalarida juda muhim funksiyalarni bajaradi: nervlarni izolatsiya qiladi, nerv impulslarining oʻtishini tezlashtiradi, shikastlangan nervlarning tiklanishini taʼminlaydi. Bemorda eng koʻp uchraydigan belgilardan eshitish va koʻrishning progressiv yoʻqolishiga kuzatiladi.

 Genlari 
PEX genlari peroksisomalar yigʻilishi uchun zarur boʻlgan protein mexanizmlarini kodlaydi. Membranani yigʻish va texnik xizmat koʻrsatish uchun ulardan uchtasi (peroksin 3, 16 va 19) talab qilinadi va matritsa fermentlarini import qilmasdan sodir boʻlishi mumkin. Organoidning koʻpayishi PEX11p tomonidan tartibga solinadi. Peroksid oqsillarini kodlaydigan genlarga quyidagilar kiradi:

PEX1, PEX2 (PXMP3), PEX3, PEX5, PEX6, PEX7, PEX9, PEX10, PEX11A, PEX11B, PEX11G, PEX12, PEX13, PEX14, PEX16, PEX19, PEX26, PEX28, PEX30 va PEX31.

 Boshqa tegishli organellalar 
Peroksisomalar bilan bogʻliq boʻlgan mikroorganizmlar oilasining boshqa organellalariga oʻsimliklar va zamburugʻlarning glikoksisoma, filamentlik zamburugʻlarning voronin tanachalari kabilar kiradi.

 Qoʻshimcha 
https://mymedic.uz/kasalliklar/revmatologiya/podagra/

https://aim.uz/prezentatsii/119-biologiya-prezentatsii/38063-lipidlarning-betta-oksidlanish-reaktsiyalari.html