Peroxiszómák kicsi, nagyjából gömb alakú membránhoz kötött entitások, amelyek szinte az összes citoplazmájában megtalálhatók eukarióta (növényi, állati, protista és gombás) sejtek. Ellentétben a sejtek legtöbb testével, amelyek általában sejtszervecskék, a peroxiszómáknak csak egyetlen plazmamembránja van, nem pedig kettős membránrétege.
Ezek képviselik a leggyakoribb típusát mikrotest az eukarióta sejtek belsejében lizoszómák talán egy ismertebb típusú mikroorganizmus. Bár önmagukat replikálják, nem tartalmazzák saját DNS-jüket mitokondrium csináld.
Ezért amikor másolatot készítenek magukról, fel kell használniuk a helyszínre importált fehérjéket erre a célra. Úgy gondolják, hogy ez egy peroxiszomális célzási jelen keresztül történik, amely egy adott aminosav-húrból (a fehérjék monomer egységei) áll.
- Peroxiszómák vs. Lizoszómák: Míg a peroxiszómák önmagukat replikálják, a lizoszómák általában a Golgi-komplexben készülnek.
A peroxiszóma szerkezete
A peroxiszómák elhelyezkedése a citoplazmában található. Ezeknek az organelláknak az átmérője körülbelül egy mikrométer és 1 mikrométer közötti, vagy
Ez nemcsak azt mondja, hogy a peroxiszómák aprók, hanem azt is, hogy méretük jelentősen változik, erre számíthatunk abban, ami lényegében egy biológiai szállítótartály. A csomagküldő cégek által használt legtöbb doboz végül is többé-kevésbé ugyanolyan kinézetű, kivéve a méreteit.
A sejt membrán és a sejt legtöbb organelluma (pl. mitokondrium, a sejtmag, az endoplazmatikus retikulum) egy kettőskétrétegű, e kettős rétegek mindegyikével együtt a hidrofil (vízkereső) oldal és a hidrofób (víztaszító) oldalon.
Ez azért van, mert a egyetlenkétrétegű főleg nagyjából hosszúkásból áll foszfolipid molekulák, amelynek zsíros vége nem oldódik könnyen vízben, és foszfátos (töltött) vége van.
A kettős membrána két "víztaszító" lipidoldal kémiailag keresi egymást, és így egymással szemben áll, és képezi a középpontot; közben a két "vizet kereső" foszfátoldal egyikének a cella külseje, a másik pedig a cella felé néz citoplazma.
Ennek eredményeként vázlatosan egy pár azonos lapot készítünk, amelyek "tükörkép" módon össze vannak ragasztva. Egy peroxiszómában a peroxiszomális membrán zsíros részei az egyetlen membrán belsejében is fekszenek, a citoplazmától eltérően.
A peroxiszómák tartalmazzák legalább 50 különböző enzim. Volt már olyan szomszéd, akinek úgy tűnik, hogy a garázsában van legalább egy doboz mindenféle romboló, de potenciálisan hasznos vegyi anyagból (rovarirtó, gyomirtó, fájdalomcsillapító)? Az organellák világában a peroxiszómák hasonlóak ahhoz a szomszédhoz.
Az általuk tartalmazott enzimek segítenek lebontani azokat az anyagokat, amelyeket a peroxiszóma felvesz a környező citoplazmából, beleértve a sejtek számtalan anyagcsere-reakciójának salakanyagai bármely pillanatban az élet folyamatának továbbterjesztése érdekében zajlanak maga. E gyakori melléktermékek egyike hidrogén-peroxid, vagy H2O2; ez adja a peroxiszómának a nevét.
A peroxiszóma biogenezise atipikus az eukarióta sejtek egyik komponensére nézve. Hiányzó DNS és saját reproduktív gépeik, a peroxiszómák önreplikálódhatnak egyszerű hasadással a mitokondriumok módján és kloroplasztok.
Ez végül akkor következik be, amikor egy peroxiszóma, ami egy apró biokémiai felhalmozó, eléri a kritikus értéket nagysága, miután elegendő fehérjeterméket hozott be a citoplazmában a lumenjébe (belső térbe) és membrán. Abban az időben, amikor ez a duzzadt peroxiszóma felszakad, a kapott két sejt mindegyike nem peroxiszomális fehérjék komplementerével kezdi meg létét, amelyek máshol szemétként kezdődtek.
Mi van a peroxiszómában?
A peroxiszómán belül van a urát-oxidáz kristályos mag, amely sötét kör alakú régiónak tűnik a mikroszkóppal. Az urát-oxidáz egy enzim, amely elősegíti a húgysav lebontását. A mag számos más enzimnek is otthont ad, bár ezeket nem lehet olyan egyszerűen megjeleníteni.
A peroxiszómák különösen gazdagok az enzimben kataláz, amely lebontja a hidrogén-peroxidot, és vagy vízzé alakítja, vagy egy szerves (széntartalmú) vegyület oxidációjához használja. H2O2 önmagában csak azért van jelen jelentős számban, mert a peroxiszómák által elfogyasztott különböző vegyületek lebontása révén keletkezik.
A peroxiszómák, csakúgy, mint a mitokondriumok, lelkesen vesznek részt a zsírsav-oxidációban, és valószínűleg szabadon élő primitív aerob vagy oxigént használó baktériumokként indultak. (A legtöbb szabadon élő baktérium manapság egyedül az anaerob glikolízisre támaszkodhat.)
A peroxiszóma szerepe az anyagcserében
Bár a peroxiszómák is részt vesznek a bioszintézisben, és számos különféle lipidmolekulát állítanak elő, ideértve az epe és a koleszterin összetevőit is, a sejtbiológiában fő szerepük katabolikus. Néhány peroxiszóma a májban méregteleníteni az italokban lévő etil-alkoholt az elektronok eltávolításával az alkoholból és máshová helyezéssel, ami az oxidáció meghatározása.
Néhány enzim a peroxiszómákban lebontják a hosszú láncú zsírsavakat amelyek az étrendben lévő trigliceridek metabolizmusából és más forrásokból származnak. Ez létfontosságú funkció, mert ezen zsírsavak felhalmozódása mérgező lehet az idegszövetre. Az ezekhez a reakciókhoz szükséges enzimeket fel kell venni a citoplazma miután polipeptidláncként szintetizálta az riboszómák az endoplazmatikus retikulumon.
A peroxiszóma mint antioxidáns
Reaktív oxidatív fajok, vagy ROS, olyan vegyi anyagok, amelyek elkerülhetetlenül képződnek az energia felhasználásával a szükséges sejtes folyamatokhoz, hasonlóan ahhoz, hogy az autó kipufogógázja a gázüzemű autók elkerülhetetlen terméke.
Ahogy a nevükből is kitűnik, oxidálószerek, mint ilyenek hozzájárulhatnak különféle sejtkárosodásokhoz, ha nem tartják őket viszonylag alacsony koncentrációban. Ezek az oxidatív reakciók mégis létfontosságúak az élet számára; A ROS káros lehet, de az előfutáraiként szolgáló molekulák figyelmen kívül hagyása nem lehetséges.
Így az egyik kutatási terület azt vizsgálja, hogy a peroxiszómák hogyan érik el az egyensúlyt a szükséges ROS előállítása és ezek kiürülése között. anyagok és az ezeket termelő enzimek, mielőtt azok olyan szintre emelkednének, amely több kárt okozhat, mint hasznot a peroxiszómának és a sejtnek, mint egész.
Peroxiszómák és idegi funkció
Minden állati sejt tartalmaz peroxiszómákat, de ezekben különösen fontos szerepet játszanak idegsejtek, beleértve az agyban lévőket is. Ennek az az oka, hogy a peroxiszómák a szintézis helyeként szolgálnak plazmalogének. Ezek egy speciális típusú foszfolipid molekulák, amelyek beépülnek bizonyos szövetek sejtjeinek plazmamembránjába, beleértve a szív és a sejtek neuronjait is. központi idegrendszer.
A plazmalogének az anyag kulcseleme mielin, ami elengedhetetlen az idegi impulzusok normális vezetéséhez. A mielin károsodása olyan betegségekhez vezethet, mint pl sclerosis multiplex (MS) és amiotróf laterális szklerózis (ALS). A tudósok célja a peroxiszóma funkcióval járó rendellenességek és bizonyos idegrendszeri rendellenességek progressziója közötti pontos kapcsolat megismerése.
A peroxiszómák, valamint a máj és a vesék
A máj és a vese a fő méregtelenítő központ; mint ilyen, ezek a szervek nagy sűrűségű kémiai reakciókkal és egyidejűleg nagy felhalmozódással járnak a potenciálisan káros salakanyagok. A májban a peroxiszómák epesavakat képeznek, maga az epe kritikus fontosságú a zsír és a zsírokban könnyen oldódó anyagok megfelelő felszívódása szempontjából. B-12 vitamin.
A vesében egy adott fehérje, amely általában megtalálható a peroxiszómákban segít megelőzni a vesekő kialakulását, vagy vesekő. Ez egy rendkívül fájdalmas állapot, amely a kalcium lerakódásokhoz kapcsolódik.
A peroxiszóma funkció a növényekben
A növényi sejtekben a peroxiszómák részt vesznek a folyamatban fotoreszpiráció. Ez a reakciósor arra szolgál, hogy megszabadítsa a növényt a foszfogliceráttól, a fotoszintézis melléktermékétől, amelyre a növény nem igényel, és jelentős mértékben zavaróvá válik.
A foszfoglicerát átalakul gliceráttá a peroxiszómákon belül, majd visszakerül kloroplasztokba, ahol részt vehet a Calvin-ciklus hasznos reakcióiban.
A peroxiszómák is szerepet játszanak magok csírázása a növényekben. Ezt úgy teszik, hogy a kialakuló szervezet közelében lévő lipideket és zsírsavakat cukrokká alakítják át, amelyek sokkal hasznosabb adenozin-trifoszfát-forrást jelentenek, ill. ATP (energiát biztosító molekula) a gyorsan növekvő és érlelődő magtermékekhez.