პეროქსიზომები არის მცირე, უხეშად სფერული გარსით შეკრული პირები, რომლებიც გვხვდება თითქმის ყველა ციტოპლაზმაში ეუკარიოტული (მცენარეული, ცხოველური, პროტისტული და სოკოვანი) უჯრედები. უჯრედების უმეტეს სხეულებისგან განსხვავებით, რომლებიც ჩვეულებრივ კლასიფიცირდება როგორც ორგანელები, პეროქსიზომებს აქვთ მხოლოდ ერთი პლაზმური მემბრანა, ვიდრე ორმაგი მემბრანის ფენა.
ისინი წარმოადგენენ ყველაზე გავრცელებულ ტიპს მიკრობი ეუკარიოტული უჯრედების შიგნით ლიზოსომები ალბათ უფრო ცნობილი სახის მიკროორგანიზმია. მიუხედავად იმისა, რომ თვითგამრავლება ხდება, ისინი არ შეიცავს საკუთარ დნმ-ს, როგორც მიტოქონდრია კეთება.
ამიტომ, როდესაც ისინი ასლს ქმნიან, მათ უნდა გამოიყენონ ცილები, რომლებიც ამ მიზნით შემოაქვთ სცენაზე. ითვლება, რომ ეს ხდება პეროქსიზომალური სამიზნე სიგნალის საშუალებით, რომელიც შედგება ამინომჟავების სპეციფიკური სტრიქონისგან (ცილების მონომერული ერთეულები).
- პეროქსიზომები ლიზოსომები: ვინაიდან პეროქსიზომები თვითგამრავლებია, ლისოსომები, ჩვეულებრივ, მზადდება გოლჯის კომპლექსში.
პეროქსიზომის სტრუქტურა
პეროქსიზომების ადგილმდებარეობა ციტოპლაზმაშია. ამ ორგანელებს აქვთ მიკრომეტრიდან დაახლოებით ერთი მეათედის დიამეტრი 1 მიკრომეტრამდე, ან
0,1-დან 1 მკმ-მდე.ეს გეუბნება არა მხოლოდ იმას, რომ პეროქსიზომები მცირეა, არამედ ისიც, რომ მათი ზომა მნიშვნელოვნად იცვლება, რასაც შეიძლება ელით ბიოლოგიურად გადასაზიდი კონტეინერიდან. ამანათების მიმწოდებელი კომპანიების მიერ გამოყენებული ყუთების უმეტესობა, მეტნაკლებად, ერთნაირია, გარდა მათი ზომებისა.
უჯრედის მემბრანა და უჯრედის ორგანელეთა უმეტესობა (მაგ., მიტოქონდრია, ბირთვი, ენდოპლაზმური ბადე) შედგება ორმაგიორსაფენიანი, თითოეული ამ ორშრიანიდან, ა ჰიდროფილური (წყლის მაძიებელი) მხარე და ა ჰიდროფობიური (წყლის მოსაგერიებელი) მხარე.
ეს იმიტომ ხდება, რომ ა მარტოხელაორსაფენიანი ძირითადად შედგება დაახლოებით წაგრძელებული ფოსფოლიპიდის მოლეკულები, რომლებსაც აქვთ ცხიმოვანი დაბოლოება, რომელიც ადვილად არ იხსნება წყალში და ფოსფატი (დამუხტული) ბოლოს.
Ში ორმაგი მემბრანა, ორი "წყლის მოსაგერიებელი" ლიპიდური მხარე ქიმიურად ეძებს ერთმანეთს და, შესაბამისად, ერთმანეთის პირისპირ დგება, ქმნის ცენტრს; იმავდროულად, ორი "წყლის მაძიებელი" ფოსფატის მხარედან ერთის წინაშე დგას უჯრედის გარეგანი მხარე, ხოლო მეორე ციტოპლაზმა.
ეს იწვევს, სქემატურად, იდენტური ფურცლების აშენებას, რომლებიც ერთმანეთზეა ჩარჩენილი "სარკისებური გამოსახულებით". პეროქსიზომაში პეროქსიზომალური მემბრანის ცხიმოვანი ნაწილები ერთ მემბრანის ინტერიერზეც მდებარეობს, ციტოპლაზმისგან მოშორებით.
პეროქსიზომები შეიცავს მინიმუმ 50 სხვადასხვა ფერმენტი. გქონიათ ოდესმე მეზობელი, რომელსაც, როგორც ჩანს, აქვს მინიმუმ ერთი ქილა ყოველგვარი დესტრუქციული, მაგრამ პოტენციურად სასარგებლო ქიმიური ნივთიერება (ინსექტიციდი, ჰერბიციდი, ტკივილის გამშლელი) თავის ავტოფარეხში? ორგანელთა სამყაროში პეროქსიზომები მსგავსია ამ მეზობლისა.
მათში შემავალი ფერმენტები ხელს უწყობენ მასალების დეგრადაციას, რომელსაც პეროქსიზომი ახვევს მიმდებარე ციტოპლაზმას, მათ შორის ნარჩენი პროდუქტები უამრავი მეტაბოლური რეაქციისგან, რომელსაც უჯრედი განიცდის ნებისმიერ მომენტში, ცხოვრების პროცესის გასამრავლებლად თვითონ. ამ გავრცელებული სუბპროდუქტებიდან ერთ-ერთია წყალბადის ზეჟანგი, ან ჰ2ო2; ეს აძლევს პეროქსიზომას თავის სახელს.
პეროქსიზომის ბიოგენეზი ატიპიურია ეუკარიოტული უჯრედების კომპონენტისთვის. ნაკლებობა დნმ და საკუთარი რეპროდუქციული დანადგარები, პეროქსიზომებს შეუძლიათ თვითგამრავლება მიტოქონდრიების წესით მარტივი გახლეჩით და ქლოროპლასტები.
ეს საბოლოოდ ხდება მას შემდეგ, რაც პეროქსიზომი, რომელიც არის პატარა ბიოქიმიური შემზარავი, მიაღწევს კრიტიკულ ზომა საკმარისი ცილოვანი პროდუქტების იმპორტის შემდეგ, რაც მას ციტოპლაზმაში შეხვდება სანათურში (სივრცის შიგნით) და გარსი ამ გაბერილი პეროქსიზომის გაყოფის დროს, ორი შედეგად მიღებული თითოეული უჯრედი იწყებს არსებობას არასპეროქსიზომული ცილების დამატებით, რომლებიც ნაგვის სახით სხვაგან იწყებენ.
რა არის პეროქსიზომის შიგნით?
პეროქსიზომში არის ა ურატის ოქსიდაზა კრისტალური ბირთვი, რომელიც მიკროსკოპიით ჰგავს მუქ წრიულ რეგიონს. ურატის ოქსიდაზა არის ფერმენტი, რომელიც ეხმარება შარდმჟავას დაშლას. ბირთვი არის სხვა ფერმენტების მრავალფეროვნებაც, თუმცა მათი ადვილად ვიზუალიზაცია შეუძლებელია.
პეროქსიზომები განსაკუთრებით მდიდარია ფერმენტით კატალაზა, რომელიც ანადგურებს წყალბადის ზეჟანგს და ან აქცევს მას წყალში ან იყენებს ორგანული (ნახშირბადის შემცველი) ნაერთის დაჟანგვის დროს. ჰ2ო2 თავისთავად მნიშვნელოვანი რაოდენობით არის წარმოდგენილი მხოლოდ იმიტომ, რომ იგი წარმოიქმნება სხვადასხვა ნაერთების დაშლის შედეგად, რომლებიც პეროქსიზომებს იღებენ.
პეროქსიზომები, ისევე როგორც მიტოქონდრია, ენთუზიაზმით მონაწილეობენ ცხიმოვანი მჟავების დაჟანგვაში და ისინი, ალბათ, დაიწყეს როგორც თავისუფალი პრიმიტიული აერობული, ან ჟანგბადის შემცველი ბაქტერიები. (დღესდღეობით თავისუფალი ცხოვრების მქონე ბაქტერიების უმეტესობას მხოლოდ ანაერობული გლიკოლიზის იმედი აქვთ.)
პეროქსიზუმის როლი მეტაბოლიზმში
მიუხედავად იმისა, რომ პეროქსიზომები ასევე მონაწილეობენ ბიოსინთეზში და წარმოქმნიან სხვადასხვა ლიპიდურ მოლეკულას, ნაღვლისა და ქოლესტერინის კომპონენტების ჩათვლით, უჯრედების ბიოლოგიაში მათი მთავარი როლი კატაბოლიკურია. ზოგიერთი პეროქსიზომები ღვიძლში სასმელებში ეთილის სპირტის დეტოქსიკაცია ელექტრონების ალკოჰოლიდან ამოღებით და სხვაგან განთავსებით, რაც დაჟანგვის დეფინიციაა.
ზოგიერთი ფერმენტი პეროქსიზომებში იშლება გრძელი ჯაჭვის ცხიმოვანი მჟავები რომლებიც წარმოიქმნება ტრიგლიცერიდების მეტაბოლიზმის შედეგად დიეტაში და სხვა წყაროებიდან. ეს სასიცოცხლო ფუნქციაა, რადგან ამ ცხიმოვანი მჟავების დაგროვება შეიძლება ტოქსიკური იყოს ნერვული ქსოვილისთვის. ამ რეაქციებისათვის საჭირო ფერმენტები უნდა იქნას მიღებული ციტოპლაზმა პოლიპეპტიდურ ჯაჭვებად სინთეზირების შემდეგ რიბოსომები ენდოპლაზმურ ბადეზე.
პეროქსიზომი, როგორც ანტიოქსიდანტი
რეაქტიული ჟანგვითი სახეობებიან ROS, არის ქიმიკატები, რომლებიც აუცილებლად წარმოიქმნება ენერგიის გამოყენებისთვის აუცილებელი ფიჭური პროცესებისთვის, ისევე, როგორც მანქანის გამონაბოლქვი გაზის დამწვარი ავტომობილების გარდაუვალი პროდუქტია.
როგორც მათი სახელი გულისხმობს, ისინი წარმოადგენენ ჟანგვის შემცველ აგენტებს, რადგან, ამგვარად, მათ შეუძლიათ ხელი შეუწყონ უჯრედების სხვადასხვა სახის დაზიანებას, თუ ისინი შედარებით დაბალ კონცენტრაციებში არ შენარჩუნდება. მიუხედავად ამისა, ეს ჟანგვითი რეაქციები სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია სიცოცხლისთვის; ROS შეიძლება საზიანო იყოს, მაგრამ მოლეკულების უგულებელყოფა, როგორც მათი წინამორბედები, არ არის ვარიანტი.
ამრიგად, კვლევითი ინტერესის ერთ-ერთი სფეროა იმის გამოკვლევა, თუ როგორ აღწევენ პეროქსიზომები ბალანსს საჭირო ROS– ის წარმოებასა და ამ კლირენსს შორის ნივთიერებები და ფერმენტები, რომლებიც აწარმოებენ მათ, მანამ, სანამ არ დადგებიან ისეთ დონეზე, რომ უფრო მეტი ზიანი მიაყენოს პეროქსიზომსა და უჯრედს, როგორც მთლიანი.
პეროქსიზომები და ნერვის ფუნქცია
ცხოველთა ყველა უჯრედში შედის პეროქსიზომები, მაგრამ ისინი განსაკუთრებით მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ მასში ნერვული უჯრედები, მათ შორის თავის ტვინში. ეს ხდება იმის გამო, რომ პეროქსიზომები ემსახურება როგორც სინთეზის ადგილს პლაზმალოგენები. ეს არის ფოსფოლიპიდის სპეციალური ტიპის მოლეკულა, რომელიც შედის უჯრედების პლაზმურ მემბრანებში გარკვეულ ქსოვილებში, მათ შორის გულსა და ნეირონებში. ცენტრალური ნერვული სისტემა.
პლაზმალოგენები ნივთიერების ძირითადი კომპონენტია მიელინი, რაც აუცილებელია ნერვული იმპულსების ნორმალური გამტარობისთვის. მიელინის დაზიანებამ შეიძლება გამოიწვიოს ისეთი დაავადებები, როგორიცაა გაფანტული სკლეროზი (MS) და გვერდითი ამიოტროფიული სკლეროზი (ALS). მეცნიერები მიზნად ისახავენ შეისწავლონ ზუსტი კავშირი პეროქსიზუმის ფუნქციის დარღვევებსა და ნერვული გარკვეული დარღვევების პროგრესირებას შორის.
პეროქსიზომები და თქვენი ღვიძლი და თირკმელები
ღვიძლი და თირკმელი დეტოქსიკაციის ძირითადი ცენტრებია; როგორც ასეთი, ამ ორგანოებში გამოირჩევა ქიმიური რეაქციების მაღალი სიმკვრივე და, ამავდროულად, მაღალი დაგროვება პოტენციურად მავნე ნარჩენებისგან. ღვიძლში პეროქსიზომები ქმნიან ნაღვლის მჟავებს, ნაღველი თავისთავად მნიშვნელოვანია ცხიმის და ნივთიერებების სწორად შეთვისებისთვის, რომლებიც ადვილად იხსნება ცხიმებში, მაგ. ვიტამინი B-12.
თირკმელში, განსაკუთრებული ცილა, რომელიც ჩვეულებრივ გვხვდება პეროქსიზომებში ხელს უშლის თირკმელებში კენჭების წარმოქმნას, ან თირკმლის ქვები. ეს არის უკიდურესად მტკივნეული მდგომარეობა, რომელიც დაკავშირებულია კალციუმის დეპოზიტებთან.
პეროქსიზმული ფუნქცია მცენარეებში
მცენარეულ უჯრედებში პეროქსიზომები მონაწილეობენ პროცესში ფოტორესპირაცია. რეაქციების სერია ემსახურება მცენარის ფოსფოგლიცერატის, ფოტოსინთეზის შემთხვევითი პროდუქტისგან განთავისუფლებას, რომელიც მცენარეს არ სჭირდება და მნიშვნელოვან დონეზე ხდება გაღიზიანება.
ფოსფოგლიცერატი პეროქსიზომებში გარდაიქმნება გლიცერატად და შემდეგ უბრუნდება ქლოროპლასტებს, სადაც მას შეუძლია მონაწილეობა მიიღოს კალვინის ციკლის სასარგებლო რეაქციებში.
პეროქსიზომები ასევე თამაშობენ როლს მცენარეებში თესლის გაღივება. ისინი ამას ახდენენ დაბადებული ორგანიზმის სიახლოვეს მდებარე ლიპიდებისა და ცხიმოვანი მჟავების შაქრების გარდაქმნით, რომლებიც ადენოზინტრიფოსფატის ბევრად უფრო სასარგებლო წყაროა, ან ATP (მოლეკულა, რომელიც უზრუნველყოფს ენერგიას), სწრაფად მზარდი და მომწიფებული სათესლე პროდუქტებისთვის.
