Peroxysomes: définition, structure et fonction

Peroxysomes sont de petites entités liées à la membrane à peu près sphériques trouvées dans tout le cytoplasme de presque tous eucaryote (plantes, animales, protistes et fongiques). Contrairement à la plupart des corps dans les cellules qui sont normalement classés comme organites, les peroxysomes n'ont qu'une seule membrane plasmique plutôt qu'une double couche de membrane.

Ils représentent le type de microcorps à l'intérieur des cellules eucaryotes avec lysosomes peut-être un type de microcorps plus connu. Bien qu'auto-réplicables, ils ne contiennent pas leur propre ADN comme mitochondries fais.

Par conséquent, lorsqu'ils font des copies d'eux-mêmes, ils doivent utiliser des protéines qu'ils importent sur la scène à cette fin. On pense que cela se produit via un signal de ciblage peroxysomal constitué d'une chaîne spécifique d'acides aminés (les unités monomères des protéines).

• Peroxysomes vs. Lysosomes : Alors que les peroxysomes s'auto-répliquant, les lysosomes sont généralement fabriqués dans le complexe de Golgi.

L'emplacement des peroxysomes est dans le cytoplasme. Ces organites ont un diamètre d'environ un dixième de micromètre à 1 micromètre, ou 0,1 à 1 µm.

Cela vous indique non seulement que les peroxysomes sont minuscules, mais aussi que leur taille varie considérablement, ce à quoi vous pouvez vous attendre de ce qui est essentiellement un conteneur d'expédition biologique. Après tout, la plupart des boîtes utilisées par les entreprises de livraison de colis se ressemblent plus ou moins, à l'exception de leurs dimensions.

le membrane cellulaire et celle de la plupart des organites de la cellule (par exemple, les mitochondries, le noyau, le réticulum endoplasmique) se composent d'un doublebicouche, avec chacune de ces bicouches comprenant un hydrophile côté (à la recherche d'eau) et un hydrophobe côté (hydrofuge).

C'est parce qu'un Célibatairebicouche se compose principalement de grossièrement oblongs molécules de phospholipides, qui ont une extrémité grasse qui ne se dissout pas facilement dans l'eau et une extrémité phosphatée (chargée) qui le fait.

Dans un double membrane, les deux faces lipidiques "hydrofuges" se cherchent chimiquement et donc se font face, formant le centre; pendant ce temps, l'une des deux faces phosphate "à la recherche d'eau" fait face à l'extérieur de la cellule, et l'autre fait face à la cytoplasme.

Il en résulte la construction, schématiquement, d'une paire de feuilles identiques collées ensemble de manière "miroir". Dans un peroxysome, les parties graisseuses de la membrane peroxysomale se trouvent également à l'intérieur de la membrane unique, à l'opposé du cytoplasme.

Les peroxysomes contiennent au moins 50 enzymes différentes. Avez-vous déjà eu un voisin qui semble avoir au moins une boîte de toutes sortes de produits chimiques destructeurs mais potentiellement utiles (insecticide, herbicide, antidouleur) dans son garage? Dans le monde des organites, les peroxysomes sont un peu comme ce voisin.

Les enzymes qu'ils contiennent aident à dégrader les matériaux que le peroxysome récupère du cytoplasme environnant, y compris les déchets des innombrables réactions métaboliques qu'une cellule subit à tout moment pour propager le processus de la vie lui-même. L'un de ces sous-produits courants est peroxyde d'hydrogène, ou alors H₂O₂; cela donne son nom au peroxysome.

La biogenèse des peroxysomes est atypique pour un composant des cellules eucaryotes. Manquant ADN et les appareils de reproduction qui leur sont propres, les peroxysomes peuvent s'auto-répliquer par simple fission à la manière des mitochondries et chloroplastes.

Cela se produit finalement une fois qu'un peroxysome, qui est en quelque sorte un minuscule accumulateur biochimique, atteint un seuil critique. taille après avoir importé suffisamment de produits protéiques qu'il rencontre dans le cytoplasme dans sa lumière (à l'intérieur de l'espace) et membrane. Au moment où ce peroxysome gonflé se divise, chacune des deux cellules résultantes commence son existence avec un complément de protéines non peroxysomales qui ont commencé comme déchets ailleurs.

Dans le peroxysome se trouve un noyau cristallin d'urate oxydase, qui ressemble à une région circulaire sombre en microscopie. L'urate oxydase est une enzyme qui aide à décomposer l'acide urique. Le noyau abrite également une variété d'autres enzymes, bien qu'elles ne puissent pas être aussi facilement visualisées.

Les peroxysomes sont particulièrement riches en enzyme catalase, qui décompose le peroxyde d'hydrogène et le convertit en eau ou l'utilise dans l'oxydation d'un composé organique (contenant du carbone). H₂O₂ lui-même n'est présent en nombre significatif que parce qu'il est généré par la décomposition d'un certain nombre de composés différents que les peroxysomes ingèrent.

Les peroxysomes, comme les mitochondries, participent avec enthousiasme à l'oxydation des acides gras, et ils ont probablement commencé comme des bactéries aérobies primitives libres, ou utilisant de l'oxygène. (La plupart des bactéries libres d'aujourd'hui peuvent compter uniquement sur la glycolyse anaérobie.)

Bien que les peroxysomes participent également à la biosynthèse et fabriquent un certain nombre de molécules lipidiques différentes, notamment des composants de la bile et du cholestérol, leur rôle principal dans la biologie cellulaire est catabolique. Certains peroxysomes dans le foie détoxifier l'alcool éthylique dans les boissons en retirant des électrons de l'alcool et en les plaçant ailleurs, ce qui est la définition de l'oxydation.

Certaines enzymes dans les peroxysomes décomposer les acides gras à longue chaîne qui résultent du métabolisme des triglycérides dans l'alimentation et d'autres sources. Il s'agit d'une fonction vitale car une accumulation de ces acides gras peut être toxique pour le tissu neural. Les enzymes nécessaires à ces réactions doivent être extraites de la cytoplasme après avoir été synthétisé sous forme de chaînes polypeptidiques par ribosomes sur le réticulum endoplasmique.

Espèces oxydantes réactives, ou alors ROS, sont des produits chimiques qui se forment inévitablement lors de l'utilisation de l'énergie pour les processus cellulaires nécessaires, tout comme les gaz d'échappement des voitures sont un produit incontournable des automobiles à gaz.

Comme leur nom l'indique, ce sont des agents oxydants, en tant que tels, ils peuvent contribuer à divers types de dommages cellulaires s'ils ne sont pas maintenus à des concentrations relativement faibles. Pourtant, ces réactions oxydatives sont vitales pour la vie elle-même; Les ROS peuvent être nocifs, mais ignorer les molécules servant de précurseurs n'est pas une option.

Ainsi, un domaine d'intérêt de la recherche examine comment les peroxysomes parviennent à un équilibre entre la production des ROS nécessaires et la clairance de ces substances et les enzymes qui les produisent, avant qu'elles n'atteignent des niveaux qui peuvent faire plus de mal que de bien au peroxysome et à la cellule en tant que ensemble.

Toutes les cellules animales contiennent des peroxysomes, mais ils jouent un rôle particulièrement important dans cellules nerveuses, y compris ceux du cerveau. En effet, les peroxysomes servent de site de synthèse de plasmalogènes. Il s'agit d'un type spécial de molécules phospholipidiques qui sont incorporées dans les membranes plasmiques des cellules de certains tissus, notamment le cœur et les neurones du système nerveux central.

Les plasmagènes sont un composant clé de la substance myéline, ce qui est essentiel pour la conduction normale de l'influx nerveux. Les dommages à la myéline peuvent entraîner des maladies telles que sclérose en plaques (SEP) et sclérose latérale amyotrophique (SLA). Les scientifiques visent à découvrir le lien exact entre les troubles impliquant la fonction des peroxysomes et la progression de certains troubles nerveux.

Le foie et les reins sont des centres de détoxification majeurs; en tant que tels, ces organes présentent une densité élevée de réactions chimiques et une forte accumulation concomitante de déchets potentiellement délétères. Dans le foie, les peroxysomes fabriquent des acides biliaires, la bile étant elle-même essentielle à la bonne absorption des graisses et des substances qui se dissolvent facilement dans les graisses, comme vitamine B-12.

Dans le rein, une protéine particulière que l'on trouve couramment dans les peroxysomes aide à prévenir la formation de calculs rénaux, ou des calculs rénaux. Il s'agit d'une affection extrêmement douloureuse liée aux dépôts de calcium.

Dans les cellules végétales, les peroxysomes sont impliqués dans le processus de photorespiration. Cette série de réactions sert à débarrasser la plante du phosphoglycérate, un produit accidentel de la photosynthèse qui n'est pas requis par la plante et devient une nuisance à des niveaux importants.

Le phosphoglycérate est transformé en glycérate au sein des peroxysomes puis renvoyé dans les chloroplastes, où il peut participer aux réactions utiles du cycle de Calvin.

Les peroxysomes jouent également un rôle dans germination des graines chez les plantes. Ils le font en convertissant les lipides et les acides gras à proximité de l'organisme naissant en sucres, qui sont une source beaucoup plus utile d'adénosine triphosphate, ou ATP (une molécule qui fournit de l'énergie), pour les produits de semences à croissance et à maturation rapides.