Peroxissomos: Definição, Estrutura e Função

Peroxissomos são pequenas entidades esféricas ligadas à membrana encontradas em todo o citoplasma de quase todos eucariótico células (vegetais, animais, protistas e fúngicas). Ao contrário da maioria dos corpos dentro das células que normalmente são classificados como organelas, os peroxissomos têm apenas uma única membrana plasmática em vez de uma camada dupla de membrana.

Eles representam o tipo mais comum de microcorpo dentro das células eucarióticas com lisossomos talvez sendo um tipo de microorganismo mais conhecido. Embora se auto-replicem, eles não contêm seu próprio DNA como mitocôndria Faz.

Portanto, ao fazerem cópias de si mesmos, devem fazer uso de proteínas que importam para a cena para esse fim. Acredita-se que isso ocorra por meio de um sinal de direcionamento peroxissômico que consiste em uma cadeia específica de aminoácidos (as unidades monoméricas das proteínas).

• Peroxissomos vs. Lisossomos: Enquanto os peroxissomos são auto-replicantes, os lisossomos são geralmente produzidos no complexo de Golgi.

A localização dos peroxissomos é no citoplasma. Essas organelas têm um diâmetro de cerca de um décimo de um micrômetro a 1 micrômetro, ou 0,1 a 1 μm.

Isso diz a você não apenas que os peroxissomos são minúsculos, mas também que seu tamanho varia consideravelmente, que é o que você pode esperar do que é essencialmente um contêiner de transporte biológico. Afinal, a maioria das caixas usadas por empresas de entrega de encomendas tem mais ou menos a mesma aparência, exceto por suas dimensões.

O membrana celular e que da maioria das organelas da célula (por exemplo, mitocôndrias, o núcleo, o retículo endoplasmático) consistem em um Duplobicamada, com cada uma dessas bicamadas incluindo um hidrofílico (busca de água) lado e um hidrofóbico (repelente de água) lado.

Isso ocorre porque um solteirobicamada consiste principalmente em aproximadamente oblongo moléculas de fosfolipídios, que têm uma extremidade gordurosa que não se dissolve facilmente em água e uma extremidade fosfática (carregada) que se dissolve.

Em um membrana dupla, os dois lados lipídicos "repelentes à água" buscam-se quimicamente e, portanto, se enfrentam, formando o centro; enquanto isso, um dos dois lados de fosfato "em busca de água" está voltado para o exterior da célula, e o outro está voltado para o citoplasma.

Isso resulta na construção, de forma esquemática, de um par de folhas idênticas coladas umas às outras de maneira "espelhada". Em um peroxissoma, as porções gordurosas da membrana peroxissômica também ficam no interior da membrana única, voltadas para o lado oposto ao citoplasma.

Os peroxissomos contêm pelo menos 50 enzimas diferentes. Você já teve um vizinho que parece ter pelo menos uma lata de todo tipo de produto químico destrutivo, mas potencialmente útil (inseticida, herbicida, diluente para dor) em sua garagem? No mundo das organelas, os peroxissomos são como aquele vizinho.

As enzimas que eles contêm ajudam a degradar os materiais que o peroxissoma coleta do citoplasma circundante, incluindo os produtos residuais das incontáveis ​​reações metabólicas que uma célula está sofrendo a qualquer momento para propagar o processo da vida em si. Um desses subprodutos comuns é peróxido de hidrogênio, ou H₂O₂; isso dá ao peroxissomo seu nome.

A biogênese de peroxissoma é atípica para um componente de células eucarióticas. Em falta DNA e maquinaria reprodutiva própria, peroxissomos podem se auto-replicar por simples fissão na forma de mitocôndrias e cloroplastos.

Em última análise, isso ocorre quando um peroxissomo, que é uma espécie de pequeno acumulador bioquímico, atinge um ponto crítico tamanho depois de importar produtos de proteína suficientes que encontra no citoplasma em seu lúmen (espaço interno) e membrana. No momento em que esse peroxissomo inchado se divide, cada uma das duas células resultantes começa sua existência com um complemento de proteínas não peroxissomais que começaram como lixo em outro lugar.

Dentro do peroxissomo há um núcleo cristalino de urato oxidase, que se parece com uma região circular escura na microscopia. A urato oxidase é uma enzima que ajuda a quebrar o ácido úrico. O núcleo também abriga uma variedade de outras enzimas, embora elas não possam ser visualizadas com tanta facilidade.

Os peroxissomos são especialmente ricos em enzimas catalase, que decompõe o peróxido de hidrogênio e o converte em água ou o usa na oxidação de um composto orgânico (contendo carbono). H₂O₂ em si está presente em números significativos apenas porque é gerado pela quebra de uma série de compostos diferentes que os peroxissomos ingerem.

Os peroxissomos, como as mitocôndrias, participam com entusiasmo da oxidação dos ácidos graxos e provavelmente começaram como bactérias aeróbias primitivas de vida livre, ou bactérias usuárias de oxigênio. (A maioria das bactérias de vida livre hoje em dia pode contar apenas com a glicólise anaeróbica.)

Embora os peroxissomos também participem da biossíntese e fabricem várias moléculas lipídicas diferentes, incluindo componentes da bile e do colesterol, seu papel principal na biologia celular é catabólico. Alguns peroxissomos no fígado desintoxicar o álcool etílico em bebidas removendo elétrons do álcool e colocando-os em outro lugar, que é a definição de oxidação.

Algumas enzimas em peroxissomos quebrar os ácidos graxos de cadeia longa que resultam do metabolismo dos triglicerídeos na dieta e de outras fontes. Esta é uma função vital porque o acúmulo desses ácidos graxos pode ser tóxico para o tecido neural. As enzimas necessárias para essas reações devem ser retiradas do citoplasma depois de ser sintetizado como cadeias polipeptídicas por ribossomos no retículo endoplasmático.

Espécies oxidativas reativas, ou ROS, são produtos químicos que são formados inevitavelmente no uso de energia para os processos celulares necessários, assim como o escapamento de um carro é um produto inevitável de automóveis a gás.

Como o nome indica, eles são agentes oxidantes e, como tal, podem contribuir para vários tipos de danos às células se não forem mantidos em concentrações relativamente baixas. No entanto, essas reações oxidativas são vitais para a própria vida; ROS podem ser prejudiciais, mas ignorar as moléculas que atuam como seus precursores não é uma opção.

Assim, uma área de interesse de pesquisa é examinar como os peroxissomos alcançam um equilíbrio entre a produção de ROS necessários e a eliminação destes substâncias e as enzimas que as produzem, antes que subam a níveis que podem fazer mais mal do que bem ao peroxissomo e à célula como um inteira.

Todas as células animais incluem peroxissomos, mas desempenham um papel especialmente importante na células nervosas, incluindo aqueles no cérebro. Isso ocorre porque os peroxissomos servem como um local de síntese de plasmalogênios. Estes são um tipo especial de molécula de fosfolipídios que são incorporados às membranas plasmáticas das células em certos tecidos, incluindo o coração e os neurônios do sistema nervoso central.

Os plasmalogênios são um componente-chave da substância mielina, que é essencial para a condução normal dos impulsos nervosos. Danos à mielina podem levar a doenças como esclerose múltipla (EM) e esclerose lateral amiotrófica (ALS). Os cientistas pretendem aprender a conexão exata entre os distúrbios que envolvem a função dos peroxissomas e a progressão de certos distúrbios nervosos.

O fígado e os rins são os principais centros de desintoxicação; como tal, esses órgãos apresentam uma alta densidade de reações químicas e um acúmulo concomitantemente alto de produtos residuais potencialmente deletérios. No fígado, os peroxissomos produzem ácidos biliares, com a própria bile sendo crítica para a absorção adequada de gordura e substâncias que são facilmente dissolvidas em gorduras, como vitamina b12.

No rim, uma proteína particular comumente encontrada em peroxissomos ajuda a prevenir a formação de pedras nos rins, ou cálculos renais. Esta é uma condição extremamente dolorosa associada aos depósitos de cálcio.

Nas células vegetais, os peroxissomos estão envolvidos no processo de fotorrespiração. Essa série de reações serve para livrar a planta do fosfoglicerato, um produto acidental da fotossíntese que não é exigido pela planta e se torna um incômodo em níveis significativos.

O fosfoglicerato é convertido em glicerato dentro dos peroxissomos e então retornado aos cloroplastos, onde pode participar das reações úteis do ciclo de Calvin.

Os peroxissomos também desempenham um papel na germinação de sementes em plantas. Eles fazem isso convertendo lipídios e ácidos graxos nas proximidades do organismo nascente em açúcares, que são uma fonte muito mais útil de trifosfato de adenosina, ou ATP (uma molécula que fornece energia), para os produtos de sementes de rápido crescimento e maturação.