Peroksisom adalah organel yang ada dalam sel eukariotik (dengan nukleus sel yang terdefinisi) yang mengapung di sitosol dan memenuhi fungsi metabolisme seperti oksidasi dan eliminasi hidrogen peroksida (H2O2).
Peroksisom terbentuk dari retikulum endoplasma halus dan mitokondria (hanya dalam sel hewan) dan pertama kali ditemukan oleh ahli sitologi dan ahli biokimia Christian de Duve (1917-2013), bersama dengan lisosom.
Mereka disebut peroksisom karena enzim pertama yang ditemukan dalam struktur mereka adalah peroksidase. Mereka ditemukan dalam sitosol dan disebut organel karena mereka kompartemen dengan fungsi khusus.
Peroksisom adalah organel sel yang berfungsi untuk mengoksidasi asam lemak yang panjang menjadi asam lemak yang lebih pendek dan kemudian dibawa ke mitokondria untuk disempurnakan. Peroksisom pada selalu hati dan ginjal, berfungsi untuk mendetoksifikasi racun yang masuk ke dalam darah. Sedangkan pada sel tumbuhan, peroksisom berfungsi untuk mengubah cadangan lemak biji menjadi karbohidrat yang digunakan untuk perkecambahan. Peroksisom penting untuk metabolisme lipid. Pada manusia, oksidasi asam lemak lebih dari karbon panjangnya terjadi pada peroksisom. Dalam ragi, semua oksidasi asam lemak terjadi pada peroksisom. Fungsi utama peroksisom adalah pemecahan molekul asam lemak dalam proses yang disebut beta oksidasi.
Lisosom adalah organel sel dalam bentuk kantong terikat membran sel yang mengandung enzim hidrolitik di bagian ini. Fungsi enzim ini akan berguna sebagai pengontrol dan akan mengatur pencernaan intraseluler dalam keadaan apa pun. Bagian organel lisosom ini terletak di sel eukariotik.
Pada mulanya, peroksisom dikenal sebagai suatu komponen yang berfungsi sebagai produsen hidrogen peroksida, melakukan metabolisme asam lemak, asam amino , biosintesis plasmalogens, dan beberapa fungsi lain. Salah satu keistimewaan organel ini adalah mampu mempertahankan diri meskipun keadaan di sekelilingnya kerap mengalami perubahan.
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 fosfolipid terbanyak pada mielin.
Ciri-ciri Peroksisom
Peroksisom ditandai oleh kemampuannya untuk mengubah ukuran dan membentuk peroksisom baru berdasarkan pembagian.
Peroksisom mengubah enzim untuk memenuhi fungsi metabolisme yang diperlukan dari setiap sel tergantung pada fungsi sel, yang paling umum adalah oksidase dan katalase. Sekitar 50 jenis enzim telah diidentifikasi.
Selain itu, peroksisom didistribusikan dalam sitoplasma melalui mikrotubulus sel sitoskeleton dan menghasilkan protein yang disintesis oleh ribosom.
Peroksisom dalam sel hewan
Peroksisom dalam sel hewan terbentuk baik di retikulum endoplasma halus dan mitokondria. Beberapa fungsi metabolisme peroksisom termasuk metabolisme lipid dan perlindungan sel terhadap oksidasi.
Fungsi peroksisom adalah memecah 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. Dalam sel ragi dan tanaman, proses ini dilakukan secara eksklusif dalam peroksisom.
Reaksi pertama dalam pembentukan plasmalogen dalam sel hewan juga terjadi pada peroksisom. Plasmalogen adalah fosfolipid paling banyak di mielin. Kekurangan plasmalogen menyebabkan kelainan yang sangat dalam pada mielinisasi sel-sel saraf, yang merupakan salah satu alasan mengapa banyak gangguan peroxisomal mempengaruhi sistem saraf. Peroksisom juga berperan dalam produksi asam empedu yang penting untuk penyerapan lemak dan vitamin yang larut dalam lemak, seperti vitamin A dan K. Gangguan kulit adalah fitur kelainan genetik yang mempengaruhi fungsi peroksisom sebagai hasilnya.
Jalur metabolisme spesifik yang terjadi secara eksklusif pada peroksisom mamalia adalah:
- α-oksidasi asam fitat
- β-oksidasi asam lemak tidak jenuh rantai panjang dan sangat panjang
- biosintesis plasmalogen
- konjugasi asam kolat sebagai bagian dari sintesis asam empedu
Peroksisom mengandung enzim oksidatif, seperti asam amino D-oksidase dan asam urat oksidase. Namun enzim terakhir tidak ada pada manusia, menjelaskan penyakit yang dikenal sebagai asam urat, yang disebabkan oleh akumulasi asam urat. Enzim tertentu dalam peroksisom, dengan menggunakan oksigen molekuler, menghilangkan atom hidrogen dari substrat organik spesifik (diberi label sebagai R), dalam reaksi oksidatif, menghasilkan hidrogen peroksida (H2O2, beracun sendiri):
Reaksi ini penting dalam sel-sel hati dan ginjal, di mana peroksisom mendetoksifikasi berbagai zat beracun yang masuk ke dalam darah. Sekitar 25% etanol yang dikonsumsi manusia dengan meminum minuman beralkohol dioksidasi menjadi asetaldehida dengan cara ini. [Selain itu, ketika kelebihan H2O2 terakumulasi dalam sel, katalase mengubahnya menjadi H2O melalui reaksi ini:
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.
Peroksisom dalam sel tumbuhan
Peroksisom dalam sel tumbuhan dan jamur adalah organel eksklusif untuk proses yang disebut β-oksidasi, di mana residu karbon dioksida (CO2) dioksidasi untuk fotorespirasi.
Dalam pengertian ini, fotorespirasi adalah penggunaan oksigen (O2) dan pelepasan karbon dioksida (CO2).
Peroksisom dan lisosom
Peroksisom dan lisosom keduanya ditemukan oleh Christian de Duve pada tahun 1965 dan keduanya ditemukan dalam sitosol.
Peroksisom melakukan reaksi kimia yang diperlukan untuk oksidasi dan produksi hidrogen peroksida (H2O2).
Di sisi lain, lisosom dianggap sebagai pusat daur ulang sel sambil mempertahankan pH asam untuk dekomposisi puing seluler.
Peroksisom dan glioksisom
Glioksisom disebut peroksisom yang ada dalam biji dan menyimpan zat cadangan. Glioksisom ini akan mengubah asam lemak menjadi gula selama perkecambahan.