biogenesis peroksisom

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Makhluk hidup tersusun atas sel – sel, di dalam sel

terdapat beberapa organel sel alah satunya adalah

peroksisom. Peroksisom adalah organel sitoplasma, yang

ukuran ny sam dengan lisosom, yang terlibat dlam reaksi

oksidatif menggunakan oksigen molekuler. Reaksi ini

menghasilkan hidrogen peroksida, suatu bahan kimia yng

sangat toksik, yang untungnya digunakan dalam peroksisom

untuk reaksi oksidatif lain atau diuraikan oleh enzim

katalase menjadi air dan oksigen molekular. Salah stu

tugas peroksisom adalah mengoksidasi asam lemak rantai

sangat panjang menjadi asam lemak rantai yang lebih

pendek, yang kemudian di bawa ke mitokondria untuk

oksidasi sempurna(Marks,2000).

Penjelasan diatas menjadika pembuatan makalah

mengenai peroksisom ini sangat penting sehingga kita

dapat mengetahui bigogenesis atau proses pembentukan

peroksisom dan fungsinya.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari makalah ni sebagai berikut:

1. Bagaimanakah fungsi peroksisom?

2. Bagaimanakah biogenesis peroksisom?

1.3 Tujuan

Tujuan dari praktikum ini sebagai brikut:

1. untuk mengetahuifungsi peroksisom

2. untuk mengetahui biogenesis peroksisom

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Struktur Peroksisom

Untuk mengetahui struktur dan fungsi peroksisom, teknik

sentrifugasi gradient kepadatan (isodensity gradient

centrifugation) tidaklah memandai karena relative kecilnya

perbedaan kepadatan antara lisosom dan peroksisom. Untuk itu

dilakukan injeksi dengan detergen triton WR-1339 dilanjutkan

dengan penggunaan mikroskop elektron (Kleinsmith dan Kish,

1988;Sheeler dan Bianchii,1980). Hasilnya menunjukkan bahwa

peroksisom mengkonfirmasikan identitas yang unik. Bentuknya

kecil seperti bola kasar, berukuran antar mitokondria dan

ribosom. Karena ukuran yang kecil inilah (0,2-2 mikrometer)

bersama-sama dengan glioksisom maka peroksisom digolongkan

dalam benda-benda mikro. Peroksisom mempunyai struktur yang

terdiri dari kristal-kristal padat dan pekat yang terbungkus

oleh satu lapis membran unit.

Peroksisom mirip dengan lisosom, kecuali bahwa enzim-

enzim yang dikandung dalam peroksiisom memiliki fungsi

oksidatif. Peroksisiom terlibat dalam deaminasi oksidatif asam

amino, sebuah reaksi yang vital bagi konversi protein menjadi

senyawa lain.

Peoksisom berbentuk agak bulat dan sering memiliki inti

butiran atau kristal yang mungkin saja merupakan kumpulan

banyak enzim. Peroksisom ini berada dalam sel daun. Perhatikan

kedekatannya dengan dua kloroplas dan satu mitokondrion.

Organel-organel ini bekerja sama dengan peroksisom dalam

fungsi metabolisme tertentu (TEM).

Gambar.2.1 lisosom

2.2 Fungsi Peroksisom

Peroksisom berbentuk seperti lisosom, berisi enzim

oksidatif dan katalase. Enzim oksidatif yang terdapat di dalam

peroksisom mentransfer hidrogen dari berbagai substrat ke

oksigen, yang menghasilkan produk sampingan berupa hidrogen

peroksida (H2O2). Hidrogen peroksida yang terbentuk oleh

peroksisom merupakan racun. Namun, dengan adanya enzim

katalase di dalam peroksisom, maka hidrogen peroksida diubah

menjadi air dan oksigen.

Peroksisom adalah organel sitoplasma, yang ukurannya sama

dengan lisosom, yang terlibat dalam reaksi oksidatif

menggunakan oksigen molekuler. Reaksi ini menghasilkan

hidrogen peroksida (H2O2), suatu bahan kimia yang sangat

toksik, yang untungnya digunakan dalam peroksisomuntuk reaksi

oksidatif lain atau diuraikan oleh enzim katalase menjadi air

dan oksigen molekuler. Salah satu tugas peroksisom adalah

mengoksidasi asam lemak rantai sangat panjang (mengandung 20

atom karbon atau lebih) menjadi asam lemak dengan rantai yang

lebih pendek, yang kemudian di bawa ke mitokondria untuk

oksidasi sempurna.

Fungsi Peroksisom Pada Tumbuhan

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

satupercobaan 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 meninggkat hingga

konsentrasi O2 udara normal 21 %. Untuk dapat memahami tentang

fotorespirasi, diperlukan pengetahuan tentang enzim Rubis CO

serta mengenai biosintesa dan metabolismeasam glikolat

(CH2OHCOOH).

Bergantung kepada perbandingan konsentrasi O2 dan CO2 dalam

atmoser, enzim Rubis CO dapat mengkarboksilasi atau sebaliknya

mengoksidasi substrat RuBP. Bila RuBP bergabung dengan CO2 akan

masuk ke lintasan atau siklus Calvin dari fotosintesa

menghasilkan 2 molekul asam fosfogliserat (PGA), tetapi bila

RuBP bergabung dengan O2 akan masuk ke lintasan fotorespirasi

menghasilkan satu molekul 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 glikoksilat beberapa rangkaian

reaksi akan menghasilkan glisin (salah satu jenis asam amino).

Metabolisme selanjutnya terjadi dalam mitokondria, dimana 2

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 reaksi akan membentuk gliserat

kinase dan dengan membutuhkan satu molekul ATP akan membentuk

satu molekul asam fosfogliserat dan satu molekul ADP.

Peroksisom mengkonsumsi oksigen dalam berbagai fungsi

metabolisme

Peroksisom merupakan ruangan metabolisme khusus yang

dilingkupi oleh membran tunggal. Peroksisom mengandung enzim

yang mentransfer hidrogen dari berbagai substrat ke oksigen,

yang menghasilkan hidrogen peroksida (H2O2) sebagai peroduk

samping, dari sinilah organel tersebut mengambi namanya.

Reaksi ini mungkin memiliki beberapa reaksi yang berbeda.

Beberapa peroksisom menggunakan oksigen untuk memcah asam

lemak menjadi molekul yang lebih kecil yang dapat diangkut ke

mitokondria sebagai bahan bakar untuk respirasi seluler.

Peroksisom dalam hati menawarkan racun alkohol dan senyawa

berbahaya lainnya dengan mentransferhidrogen ari racun ke

oksigen. H2O2 yang dibentuk oleh metabolisme peroksisom itu

sendiri beraccun, tetapi organel ini mengandung suatu enzim

yang mengubah H2O2 menjadi air. Berada pada ruang yang sama

pada ruang yang sama untuk enzim yang menghasilkan hidrogen

peroksidamaupun enzim yang membuang senyawa beracun ini

merupakan contoh lain bagaimana struktur ruangan sel merupakan

suatu yang sangat penting bagi fungsinya.

Peroksisom yang khusus disebut glioksisom ditemukan dalam

jaringan penyimpan lemak dari biji tumbuhan. Organel ini

mengandung enzim yang mengawali (menginisiasi) pengubahan asam

lemak mejadi gula, yang dapat digunakan oleh biji yang sedang

tumbuh sebagai sumber energi dan sumber karbon sampai biji

tersebut dapat menghasilkan gulanya sendiri dengan cara

fotosintesis.

Enzim-enzim peroksisom

Peroksisom banyak dijumpai pada sel hati dan ginjal hewan

vertebrata, pada daun dan biji tumbuhan srta pada

mikroorganisme eukarion seperti ragi, protozoa dan jamur.

Enzim yang umum dijumpai pada peroksisom adalah katalase.

Selain itu hampir semua peroksisom juga mengandung enzim urat

oksidase, asam amino oksidase dan asam glikolat oksidase.

Enzim-enzim yang dibentuk peroksisom selengkapnya disajikan

pada tabel.

Enzim-enzim pada peroksisom selain katalase berfungsi

mengoksidasi substrat untuk menghasilkan hydrogen peroksida

(H2O2) seperti pada persamaa (1). Selanjutnya enzim katalase

menguraikan hydrogen peroksida (H2O2) menjadi air (H2O)

danoksigen (O2) sperti persamaan (2)dan (3). Reaksi

selangkapanya adalah sebagai berikut: (Giese,1974):

Mikrobodi merupakan organel dengan struktur yang mirip

dengan lisosom. Contoh mikrobodi adalah peroksisom .

peroksisom adalah organel yang mengandung banyak enzim

katalase. Enzim katalase berfungsi menguraikan senyawa beracun

peroksida (H2O2). Hasil pengurain peroksida berupa air (H2O)

dan oksigen (O2). Pada hewan, peroksisom banyak terdapat di

dalam hati dan ginjal. Peroksisom yang hanya terdapat pada

tumbuhan disebut glioksisom. Glioksisom berfungsi mengoksidasi

asam lemak. Organel ini bnayk ditemukan di dalam jaringan

lemak pada biji yang sedang berkecambah.

2.3 Biogenesis peroksisom

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 endoplasmic

retikulum, kemudian protein peroksisomal tersebut masuk ke

dalam sisternae dari endoplasmic reticulum 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, kemudain

proteinperoksisomal tersebut dibebaskan ke sitoplasma dan

berkembang menjadi peoksisom.

Tidak seperti lisosom, peroksisom bukan tunas dari sistem

endomemban. Peroksisom ini tumbuh dengan cara menggabungnkan

protein dan lipid yang dibuat dalam sitosol, dan memperbanyak

jumlahnya dengan membelah diri menjadi dua setelah mencapai

ukuran tertentu.

Gambar 2.3 Biogenesis Peroksisom

Gambar 2.3 Biogenesis Peroksisom

BAB III

KESIMPULAN

1. Fungsi dari peroksisom sebagai berikut :

a) Fotorespirasi pada tumbuhan

b) Mengubah H2O2 menjadi air H2O dan O2

2. Biogenesis dari peroksisom yaitu dengan

a. Teori pertama yang disebut model klasik menyatakan

bahwa protein peroksisom disintesis dengan bantuan

ribosom yang menempel pada endoplasmic retikulum,

kemudian protein peroksisomal tersebut masuk ke

dalam sisternae dari endoplasmic reticulum dan

membentuk kantung (ekor) yang selanjutnya

menggenting serta akhirnya memisahkan diri membentuk

peroksisom bebas.

b. Teori kedua menyatakan bahwa protein peroksisomal

disintesis dengan bantuan ribosom bebas, kemudain

proteinperoksisomal tersebut dibebaskan ke

sitoplasma dan berkembang menjadi peoksisom.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, Neil A. 2002. Biologi Jilid 1 Edisi kelima. Jakarta : Erlangga

George, Fried dan Hademenos,George. 2006. Biologi Edisi Kedua.

Jakarta : Erlangga

Lahay, Ratna Rosanty. 2009. Peroksisom-Biogenesis, Struktur dan Fungsi.

Sumatra Utara: Universitas Sumatra Utara

Marks, Dawn. 2000. Biokimia Kedokteran Dasar. Jakarta : EGC