Peroksisom adalah organel yang menyerap beragam reaksi oksidatif dan memainkan peran penting dalam metabolisme, detoksifikasi spesies oksigen reaktif, dan pensinyalan.
Fungsi Peroksisom Pada Sel Hewan
Fungsi utama peroksisom sel hewan adalah pemecahan asam lemak rantai yang sangat panjang melalui oksidasi beta. Dalam sel-sel hewan, asam lemak panjang dikonversi menjadi asam lemak rantai menengah, yang kemudian dialihkan ke mitokondria di mana mereka akhirnya dipecah menjadi karbon dioksida dan air.
Peroksisom menyerap nutrisi yang diperoleh sel. Mereka sangat terkenal untuk mencerna asam lemak. Mereka juga berperan dalam cara organisme mencerna alkohol (etanol). Karena mereka melakukan pekerjaan itu, Anda akan berharap sel-sel hati memiliki lebih banyak peroksisom daripada kebanyakan sel lain dalam tubuh manusia. Peroksisom juga berperan dalam sintesis kolesterol dan pencernaan asam amino.
Peroksisom bekerja dengan cara yang sangat spesifik. Enzim mereka menyerang molekul kompleks dan memecahnya menjadi molekul yang lebih kecil. Salah satu produk sampingan dari pencernaan adalah hidrogen peroksida (H2O2). Peroksisom telah berkembang ke titik di mana mereka mampu mengandung hidrogen peroksida dan memecahnya menjadi air (H2O) dan oksigen (O2). Air tidak berbahaya bagi sel dan oksigen dapat digunakan dalam reaksi pencernaan selanjutnya.
Fungsi Peroksisom Pada Sel Tumbuhan
Pada tumbuhan tingkat tinggi, peroksisom juga mengandung baterai kompleks enzim antioksidan seperti superoksida dismutase, komponen siklus askorbat-glutathione, dan NADP-dehidrogenase dari jalur pentosa-fosfat. Telah dibuktikan bahwa peroksisom menghasilkan radikal superoksida (O2 • -) dan nitrat oksida (• NO).
Ada bukti sekarang bahwa spesies oksigen reaktif tersebut termasuk peroxisomal H2O2 juga merupakan molekul pensinyalan penting pada tumbuhan dan hewan dan berkontribusi terhadap penuaan yang sehat dan gangguan terkait usia pada manusia.
Peroksisom sel tumbuhan terpolarisasi saat melawan penetrasi jamur. Infeksi menyebabkan molekul glukosinolat memainkan peran antijamur untuk dibuat dan dikirim ke luar sel melalui aksi protein peroksisomal (PEN2 dan PEN3). [20]
Peroksisom pada mamalia dan manusia juga berkontribusi terhadap pertahanan anti-virus dan pertempuran patogen.
Tolbert, seorang ahli fisiologi tumbuhan dari Amerika (Prawiranata, Harran dan Tjondronegoro, 1981) menemukan bahwa ada dua enzim utama yang amat berperan pada peroksisom tumbuhan yaitu asam glikolat oksidase dan katalase.
Pada tumbuhan fungsi peroksisom adalah berperan dalam fotorespirasi, bersama-sama dengan dua organel sel lainnya yaitu kloroplas dan mitokondria membentuk rangkaian kerja 3 in 1. Hal ini mengakibatkan mengapa sering diperoleh pengamatan (dengan mikroskop elektron) bahwa ketiga organel sel tersebut selalu terletak berdekatan satu dengan lainnya.
Fotorespirasi didefinisikan sebagai respirasi yang terjadi pada saat pencahayaan (terang).Decker (dalam Prawiranata dkk, 1981) menyatakan bahwa fotorespirasi berlangsung bersama-sama dengan respirasi normal. Salah satu perbedaan antara respirasi normal dan fotorespirasi adalah responsnya terhadap konsentrasi oksigen (O2) pada atmosfir luar, dimana respirasi normal jenuh pada konsentrasi O2 sebanyak 2 % , sedang fotorespirasi terus meningkat hingga konsentrasi O2 udara normal )21 %). Untuk dapat memahami tentang fotorespirasi, diperlukan pengetahuan tentang enzim RubisCO serta mengenai biosintesa dan metabolisme asam glikolat (CH2OHCOOH).
Bergantung kepada perbandingan konsentrasi O2 dan CO2 dalam atmosfer, enzim RubisCO dapat mengkarboksilasi atau sebaliknya mengoksidasi substrat RuBP. Bila RuBP bergabung dengan CO2 akan masuk ke lintasan atau siklus Calvin dari fotosintesa menghasilkan 2 (dua) molekul asam fosfogliserat (PGA), tetapi bila RuBP bergabung dengan O2 akan masuk ke lintasan fotorespirasi menghasilkan satumolekul asam fosfogliserat dan satu molekul asam fosfoglikolat. Asam fosfoglikolat selanjutnya mengalami reaksi defosforilasi oleh enzim glikolat fosfatase membentuk asam glikolat.Pembentukan asam glikolat terjadi di kloroplas.Kemudian asam glikolat menuju ke peroksisom dan dioksidasikan oleh enzim glikolat oksidase menghasilkan asam glioksilat dan hydrogen peroksida.
Hidrogen peroksida selanjutnya diurai menjadi oksigen dan air oleh enzim katalase. Asam glioksilat beberapa rangkaian reaksi akan menghasilkan glisin (salah satu jenis asam amino).Metabolisme selanjutnya terjadi dalam mitokondria, dimana 2 (dua) molekul glisin bergabung membentuk satu molekul serin (jenis asam amino) dan juga karbondioksida (CO2).Reaksi oleh enzim serin transhidroksimetilase ini merupakan sumber utama dari produksi CO2 pada fotorespirasi. Serin kembali ke peroksisom dan melalui beberapa rangkaian reaksiakan membentuk gliserat. Gliserat oleh kloroplas dengan bantuan enzim gliserat kinase dan dengan membutuhkan satu molekul ATP akanmembentuk satu molekul asam fosfogliserat dan satu molekul ADP.
Istilah:
