Značilnosti, funkcije, struktura, biogeneza

The Peroksisomi, Znani tudi kot microcurnms, so majhne celične organele, zelo podobne lizosomom, ki so suspendirani v citosolu večine evkariontskih celic.

Tako kot ima človeško telo organe, ki izpolnjujejo različne funkcije, da ga ohranijo pri življenju, jih imajo tudi celice in so tiste, ki jih imenujemo "organele" ali "organele".

Ko srce črpa kri proti preostalem telesu, nos in pljuča služijo dihanju, želodec prejme hrano in se začne s svojo prebavo, možgani so bistvenega pomena za številne funkcije celic.

Med nekaterimi celičnimi organeli so peroksizomi, ki jih je leta 1960 opisal Christian René de Duve, isti raziskovalec, ki je razvil tehnike podceličnega frakcioniranja, da bi ločil različne celične organele, ki temeljijo na njegovi gostoti.

De Duve Shared, leta 1974, Nobelova nagrada za fiziologijo in medicino z Albertom Claudom in Georgeom Paladom zahvaljujoč njihovemu delu s temi tehnikami in odkritju peroksisomov.

Ime teh organelov izhaja iz notranje proizvodnje vodikovega peroksida (H₂Tudi₂), Stranski produkt oksidno redukcijskih reakcij, ki se pojavijo v teh in je potencialno strupen za celice (lahko reagira s številnimi drugimi molekulami), zato se hitro razgradi.

V celici je v citosolu lahko do 500 perksizomov "plava", vendar število in velikost teh organelov ni odvisno le od vrste zadevne celice, temveč od fiziološkega stanja istega in medija, ki ga obdaja.

[TOC]

Splošne značilnosti peroksisomov

Obstaja veliko značilnosti, ki imajo peroksisome, ki so podobne drugim celičnim organelom in hkrati zelo različne. Nato je kratek seznam, na katerem so povzeti nekaj najpomembnejših:

- So majhne organele, obkrožene s preprosto membrano, ki jih ločuje od ostalih molekul in organelov v citosolu.

- Velik del tistega, kar je znotraj, zlasti beljakovine in encimi, se sintetizira v citosolu celice, ki ji pripadajo s prostimi ribosomi, ki so zapleteni beljakovine, ki lahko posredujejo prevod RNA Messengers (RM) iz jedra transkripcija določenega gena.

- Nimajo svojega genoma, torej v notranjosti ni DNK ali potrebnih strojev za obdelavo (na primer podvajanje, prepisovanje in prevod).

- Pomnožijo se z delitvijo.

- V notranjosti lahko najdete do 50 različnih prebavnih encimov in njihovih sekundarnih izdelkov (nevarni za celice).

- Njegova velikost in število se lahko močno razlikujeta med eno celico in drugo, saj sta odvisna od medceličnih pogojev (inducibilni) in vrste celice.

Funkcije

Shema mikrobe celice, ki prikazuje peroksisom (peroksisom), mitohondrije (mitohondriom) in jedro (jedro) (vir: CNX OpenStax/CC.Org/licence/by/4.0) prek Wikimedia Commons)

Peroksisomi izpolnjujejo različne funkcije znotraj celice, od katerih so mnogi povezani z encimi v notranjosti.

- Oksidativne reakcije

Znotraj peroksisomov se pojavijo številne reakcije z oksidno redukcijo, to je izmenjava elektronov med eno spojino in drugo, običajno katalizirajo beljakovine z encimsko aktivnostjo (encimi).

Te reakcije redukcije oksida v peroksisomih trenutno proizvajajo vodikov peroksid (H₂Tudi₂), Spojina, ki je škodljiva za celice.

Vam lahko služi: navadna tijereta: značilnosti, habitat, razmnoževanje, prehrana

Vendar je v notranjosti peroksisomov encim, imenovan Catalase, ki je odgovoren za razpadanje vodikovega peroksida, da tvori vodo ali pa ga uporabi za oksidacijo drugih spojin.

Sposobnost zadrževanja teh reakcij znotraj je tesno povezana z drugimi funkcijami, ki jih izvajajo te celične organele, saj presnovna razgradnja številnih molekul pomeni njegovo oksidacijo.

Brez oksidativnih reakcij peroksisomov lahko na primer kopičenje spojin, kot so dolge verižne maščobne kisline.

- Energetska presnova

Peroksisomi sodelujejo v proizvodnji ATP, ki je glavna energetska "valuta" celice.

Eden od načinov, kako to počnejo, je razgradnja maščobnih kislin (od katerih so sestavljeni maščobe in številni lipidi), prebavljanje etanola (vrsta alkohola) in aminokislin ("blokov", ki sestavljajo beljakovine) itd.

V živalskih celicah se večina maščobnih kislin razgradi v mitohondrijih, majhen del pa se predela v peroksisomih, toda v kvasovkah in rastlinah je ta funkcija praktično izključna za peroksisome.

- Biosinteza

Peroksisomi delujejo tudi pri proizvodnji molekul, ki so del celičnih membran. Te molekule so znane kot plazmalogeni in so zelo pomembna vrsta lipidov za celice ljudi in srca (srca) ljudi in drugih sesalcev.

Drugi lipidi, sintetizirani v peroksisomih, in s sodelovanjem endoplazemskega retikuluma (še ena zelo pomembna celična organela) sta holesterol in dolicol, ki so bistveni za delovanje celic.

Na primer pri mnogih mamiranih živalih peroksisomi jetrnih celic sodelujejo tudi pri sintezi žolčnih kislin, ki izhajajo iz holesterola in zelo potrebne za prebavo maščob, ki jih vsebuje živila, ki so predelana v želodcu Tanko črevo.

Struktura

Peroksisomi so membranske organele, vendar za razliko od membran, ki jih opažamo v drugih organelih, kot so mitohondriji in kloroplasti, imajo na primer preprosto membrano in ne dvojni membranski sistem.

Njegov videz ni konstanten, to je, da se lahko spremeni. Vendar so običajno sferične organele, ki imajo povprečni premer med 0.2 in 1 μm, to je milijona od enega metra.

Osnovna shema strukture peroksisoma (vir: Thureson/CC by-SA (http: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0/) prek Wikimedia Commons)

Kadar nimajo sferične oblike, jih lahko vidimo kot majhne tubule različnih velikosti, ki so med seboj povezane (zagotovo gre za delitve peroksisome).

Pogosto imajo kristalno središče ali.

Biogeneza (izvor)

Čeprav peroksisomi v notranjosti ne vsebujejo DNK, to je, da nimajo svojega genoma, jih lahko razdelimo z gemingom ali cepitvijo.

Ta postopek je odvisen od količine beljakovin in materialov za izgradnjo novih membran, ki so "uvožene" iz citosola.

Tisti, ki sodelujejo?

Endoplazemski retikulum je odgovoren za sintezo fosfolipidov, ki tvorijo membrano peroksisom, pa tudi za sintezo nekaterih njihovih beljakovin.

Ribosomi (dejansko prisotni v citosolu kot "prosti poliribosomi") so tisti, ki prevajajo večino beljakovin. Ti proteini lahko vstopijo v peroksisome le, če imajo posebno etiketo ali "blagovno znamko".

Vam lahko služi: makrofagi: značilnosti, tvorba, vrste, funkcije

Brez teh blagovnih znamk beljakovine ne morejo prepoznati drugi proteini v peroksisomski membrani, zato jih ne bodo mogli prečkati.

Potem, če v citosolu ribosomi pritrjeni na grobi endoplazemski retikulu.

Peroksizomi v živalskih celicah

Živalske celice imajo veliko perksizomov in lizosomov, podobnih organelov, ki so odgovorni za "recikliranje" drugih organelov in različnih vrst molekul različnih velikosti.

Celice nekaterih živali (ne pa tudi ljudi) imajo peroksisome, ki lahko razgradijo sečno kislino, kar je na splošno presnovni odpadki, bogat z dušikom, katerih kopičenje v krvi ima lahko škodljive učinke.

"Redke" funkcije

Poleg vseh zgoraj omenjenih funkcij peroksisomi izvajajo zelo posebne funkcije pri nekaterih živalih. Osvetlitev in druge žuželke na primer uporabljajo encim v peroksisomih svojih celic, da bi našli partnerja in v nekaterih primerih za iskanje hrane.

Ta encim je znan kot luciferaza. Luciferaza pomaga moškim, da ustvarijo svetlo "bliskavico" svetlobe, ki je lahko zelena ali rumena, in ki služijo privabljanju samic iste vrste.

Trajanje vsake bliskavice in interval, v katerem se pojavijo, sta značilna za vsako vrsto, zato lahko samice ločijo samce v temi noči. Pri nekaterih vrstah samica ustvari tudi bliskavico in v drugih oddaja svetlobo, ki privabi moškega, da ga poje.

Spremenjeni peroksisomi

Tako kot rastline imajo glioksisome, ki so vrsta peroksisoma, specializiranih za določeno presnovno pot, tudi nekatere živalske celice spreminjajo peroksisome.

Kinetoplastidi, skupina zajedavcev, ki človekom povzročajo različne bolezni in druge živali, imajo spremenjeno vrsto "vendar peroksisom glikosoma".

Glikosomi prejmejo to ime, ker so znotraj encimov, potrebnih za predelavo glukoze (glikolitični encimi).

Peroksizomi v rastlinskih celicah

Rastlinske celice vsebujejo tudi peroksizome in imajo zelo pomembne funkcije za delovanje rastlin, poleg funkcij, ki jih delijo s funkcijami peroksisomov drugih vrst celic.

- Cikel glioksilata

Na primer v semenih so peroksisomi njihovih celic odgovorni za pretvorbo shranjenih maščob v ogljikove hidrate, ki so surovine, potrebne za razvoj sadika.

Postopek, s katerim izvaja rastlinske peroksisome, je znan kot cikel gliksilata, ki velja za različico Krebsovega cikla, zato se nekatera besedila nanašajo na te peroksisome, kot so glioksisomi.

- Fotorerspiracija

V rastlinah so te organele vključene tudi v postopek, znan kot fotorerspiracija, ki ga sestavljajo metabolična pot "v nasprotju" s fotosintezo, saj se kisik ne proizvede, ampak se ne porabi, in ogljikov dioksid se sprosti brez pridobitve ATP.

Vam lahko služi: amiloplast

Kljub zgoraj navedenemu procesu je znan tudi kot "okrevanje ogljika", saj peroksisomi prejemajo iz kloroplastov (druga aminokislina ornaul).

Glicin, ki se pojavlja v rastlinskih peroksisomih, se prevaža v mitohondrije (organela, kjer se pojavlja dihanje, in sinteza velikih količin ATP). V mitohondrijih ta glicin postane serin, drugo aminokislino, ki se vrne v peroksisom.

Serin se, ko je enkrat v peroksisomu, pretvori v glicerat in od tam ga spet pošlje v kloroplast. Celoten postopek ne vodi do proizvodnje energije, temveč do uporabe ogljikovih atomov, ki so nastavljeni na glikolat.

Peroksisome bolezni

Obstajajo različne vrste "motenj", povezanih s peroksisomi. Na splošno so te motnje povezane z mutacijami v genih, ki so vključene v biogenezo teh organelov ali celo v tistih genih, ki kodirajo encime ali prenašajo beljakovine.

Ker imajo genetsko komponento, so te motnje običajno prirojene (podedovane so od staršev do otrok), ki imajo lahko zmerne ali hude posledice, odvisno od primera.

Zellwegerjev sindrom

Ta sindrom, čeprav čuden, vključuje eno najtežjega stanja. Zanj je značilna popolna odsotnost ali znatno zmanjšanje števila kromosomov v telesnih celicah.

Genetske mutacije, ki povzročajo ta sindrom, povzročajo tudi kopičenje spojin, bogatih z elementi, kot so železo in baker, ter maščobne kisline zelo dolge verige v krvi in ​​drugih tkivih, kot so jetra, možgani in ledvice.

Kakšne so posledice?

Majhni otroci, ki jih ta sindrom prizadene, se običajno rodijo z deformacijami obraza (v obraz) in z nekaj intelektualne prizadetosti. Lahko trpijo težave in uho, pa tudi težave s prebavili in jetrno težavo, zato običajno ne živijo več kot eno leto.

Drugi sorodni sindromi

Obstajajo druge bolezni, povezane z napakami v peroksisomih. Med njimi je neonatalna adrenolejkofija (Nald, angleščina Neonatalna adrenoleukodstrofija) In refsum bolezen.

Za obe bolezni je značilen pozni videz simptomov, ki jih običajno opazimo v otroštvu, zato lahko bolniki preživijo zgodaj v odrasli dobi.

Reference

1. Britansko društvo za celično biologijo. (n.d.). Pridobljeno 13. aprila 2020 z www.BSCB.Org/Learning-Resource/softCell-e-učenja/peroksisome/.
2. Cooper, g. M., & Hausman, r. In. (2004). Celica: pristopi molekularno. Medicinska Naklada.
3. Duve, c. Do. B. Str., & Baudhuin, str. (1966). Peroksisomi (mikrobode in sorodni partnerji). Fiziološki pregledi, 46 (2), 323–357.
4. Uredniki Encyclopeedia Britannica. (2014). Britannica Encyclopeedia. Pridobljeno 13. aprila 2020 z www.Britannica.com/znanost/peroksisom.
5. Hu, j., Baker, a., Bartel, b., Linka, n., Mullen, r. T., Reumann, s., & Zolman, b. K. (2012). Rastlinski peroksizomi: biogeneza in delovanje. Rastlinska celica, 24 (6), 2279-2303.
6. Lazarow, str. B., & Fujiki in. (1985). Biogeneza peroksisomov. Letni pregled celične biologije, 1 (1), 489–530.
7. Roels, f., Baes, m., & Delanghe, s. (Eds.). (2012). Peroksisomalne motnje in regulacija genov (vol. 544). Springer Science & Business Media.
8. Van den Bosch, h., Schutgens, r. B. H., Wanders, r. J. Do., & Tager, J. M. (1992). Biokemija peroksisomov. Letni pregled biokemista.