Пероксисоми - це невеликі, приблизно сферичні, зв’язані з мембраною утворення, знайдені по всій цитоплазмі майже всіх еукаріотичний (рослинні, тваринні, протистичні та грибкові) клітини. На відміну від більшості тіл всередині клітин, які зазвичай класифікуються як органели, пероксисоми мають лише одну плазматичну мембрану, а не подвійний мембранний шар.
Вони представляють найпоширеніший тип мікротіло всередині еукаріотичних клітин с лізосом можливо, є більш відомим видом мікротіл. Хоча вони самовідтворюються, вони не містять власної ДНК як мітохондрії робити.
Тому, коли вони роблять копії себе, вони повинні використовувати для цього білки, які вони імпортують на місце події. Вважається, що це відбувається за допомогою пероксисомного сигналу націлювання, що складається з певної нитки амінокислот (мономерних одиниць білків).
- Пероксисоми проти. Лізосоми: Тоді як пероксисоми самовідтворюються, лізосоми зазвичай утворюються в комплексі Гольджі.
Будова пероксисоми
Розташування пероксисом знаходиться в цитоплазмі. Ці органели мають діаметр приблизно від однієї десятої мікрометра до 1 мікрометра, або
0,1-1 мкм.Це говорить вам не тільки про те, що пероксисоми є крихітними, але і про те, що їх розмір значно варіюється, саме цього можна очікувати від того, що по суті є біологічним контейнером для транспортування. Зрештою, більшість коробок, якими користуються компанії, що доставляють посилки, виглядають більш-менш однаковими, за винятком своїх розмірів.
клітинна мембрана а більшість органел клітини (наприклад, мітохондрії, ядро, ендоплазматичний ретикулум) складаються з подвійнийдвошаровий, з кожним із цих двошарів, включаючи a гідрофільний (шукає води) сторона та a гідрофобний (водовідштовхувальний) бік.
Це тому, що a неодруженийдвошаровий складається переважно з приблизно довгастих молекули фосфоліпідів, які мають жировий кінець, який не легко розчиняється у воді, і фосфатний (заряджений) кінець, який це робить.
В подвійна мембрана, дві "водовідштовхувальні" ліпідні сторони хімічно шукають одна одну, а отже, стикаються одна з одною, утворюючи центр; тим часом одна з двох фосфатних сторін, що “шукають води”, виходить на зовнішню сторону клітини, а інша - на цитоплазма.
Це призводить до побудови схематично пари однакових аркушів, склеєних між собою у "дзеркальному відображенні". У пероксисомі жирові ділянки пероксисомної мембрани також лежать на внутрішній стороні одиночної мембрани, звернені в сторону від цитоплазми.
Пероксисоми містять принаймні 50 різних ферментів. Чи траплялося вам коли-небудь у сусіда, який, здається, має у своєму гаражі принаймні одну банку будь-якої руйнівної, але потенційно корисної хімічної речовини (інсектицид, гербіцид, засіб для знеболення)? У світі органел пероксисоми є чимось подібним до цього сусіда.
Ферменти, які вони містять, сприяють розкладанню матеріалів, які пероксисома забирає з навколишньої цитоплазми, в т.ч. відходи незліченних метаболічних реакцій, що відбуваються клітиною в будь-який момент для поширення процесу життя себе. Одним із таких поширених побічних продуктів є перекис водню, або H2О2; це дає пероксисомі назву.
Біогенез пероксисом нетиповий для компонента еукаріотичних клітин. Не вистачає ДНК і репродуктивна техніка, пероксисоми можуть самовідтворюватися простим діленням на зразок мітохондрій і хлоропласти.
Зрештою, це відбувається, коли пероксисома, яка є крихітною біохімічною скарбницею, досягне критичного значення розмір після імпорту достатньої кількості білкових продуктів, з якими він стикається в цитоплазмі у свій просвіт (у космосі) та мембрана. У той час, коли ця роздута пероксисома розпадається, кожна з двох отриманих клітин починає своє існування з доповненням непероксисомних білків, які починалися як сміття десь ще.
Що всередині пероксисоми?
У межах пероксисоми знаходиться кристалічне ядро уратоксидази, який при мікроскопії виглядає як темна кругова область. Урат-оксидаза - це фермент, який допомагає розщеплювати сечову кислоту. Ядро є домом для багатьох інших ферментів, хоча їх неможливо так легко візуалізувати.
Пероксисоми особливо багаті ферментом каталаза, який розщеплює перекис водню і або перетворює його у воду, або використовує в окисленні органічної (вуглецьмісної) сполуки. H2О2 Сам по собі присутній у значній кількості лише тому, що утворюється в результаті розщеплення ряду різних сполук, які пероксисоми поглинають.
Пероксисоми, як і мітохондрії, з ентузіазмом беруть участь в окисленні жирних кислот, і, ймовірно, вони почали як вільноживучі примітивні аеробні бактерії, що використовують кисень. (Більшість вільноживучих бактерій сьогодні можуть покладатися лише на анаеробний гліколіз.)
Роль пероксисоми в метаболізмі
Хоча пероксисоми також беруть участь у біосинтезі та виробляють ряд різних ліпідних молекул, включаючи компоненти жовчі та холестерину, їх головна роль у клітинній біології катаболічна. Деякі пероксисоми в печінці детоксикація етилового спирту в напоях шляхом вилучення електронів зі спирту та розміщення їх деінде, що є визначенням окислення.
Деякі ферменти в пероксисомах розщеплюють довголанцюгові жирні кислоти які є результатом метаболізму тригліцеридів у раціоні та з інших джерел. Це життєво важлива функція, оскільки накопичення цих жирних кислот може бути токсичним для нервової тканини. Ферменти, необхідні для цих реакцій, повинні бути взяті з цитоплазма після синтезу у вигляді поліпептидних ланцюгів рибосоми на ендоплазматичній сітці.
Пероксисома як антиоксидант
Реакційноздатні окисні види, або АФК, - це хімічні речовини, які неминуче утворюються при використанні енергії для необхідних клітинних процесів, подібно до того, як вихлопні гази автомобілів є невідворотним продуктом автомобілів, що спалюють газ.
Як випливає з назви, вони є окислювачами, тому як такі вони можуть сприяти різним типам пошкодження клітин, якщо не підтримувати їх у відносно низьких концентраціях. Проте ці окислювальні реакції життєво важливі для самого життя; АФК можуть бути шкідливими, але ігнорування молекул, що служать їх попередниками, не є можливим.
Таким чином, одна область наукового інтересу - вивчення того, як пероксисоми досягають балансу між виробництвом необхідних АФК та очищенням цих речовини та ферменти, що їх виробляють, до того, як вони піднімуться до рівня, який може нанести більше шкоди, ніж користі пероксисомі та клітині як ціле.
Пероксисоми та нервова функція
Всі клітини тварин містять пероксисоми, але вони відіграють особливо важливу роль у нервові клітини, в тому числі в мозку. Це пов’язано з тим, що пероксисоми служать місцем синтезу плазмологі. Це особливий тип молекули фосфоліпідів, які вбудовуються в плазматичні мембрани клітин певних тканин, включаючи серце та нейрони Центральна нервова система.
Плазмалогени є ключовим компонентом речовини мієлін, що важливо для нормальної провідності нервових імпульсів. Пошкодження мієліну може призвести до таких захворювань, як розсіяний склероз (РС) і бічний аміотрофічний склероз (БАС). Вчені прагнуть дізнатися точний зв’язок між розладами, пов’язаними з функцією пероксисоми, та прогресуванням деяких нервових розладів.
Пероксисоми та ваша печінка та нирки
Печінка та нирки є головними центрами детоксикації; як такі, ці органи характеризуються високою щільністю хімічних реакцій і супутнім високим накопиченням потенційно шкідливих відходів. У печінці пероксисоми утворюють жовчні кислоти, причому сама жовч має вирішальне значення для правильного засвоєння жиру та речовин, які легко розчиняються у жирах, як вітамін В-12.
У нирках певний білок, який зазвичай міститься в пероксисомах допомагає запобігти утворенню каменів у нирках, або ниркові конкременти. Це надзвичайно болючий стан, пов’язаний з відкладеннями кальцію.
Функція пероксисом у рослин
У рослинних клітинах пероксисоми беруть участь у процесі фотодихання. Цей ряд реакцій служить для позбавлення рослини від фосфогліцерату, випадкового продукту фотосинтезу, який не потрібен рослині і стає роздратуванням на значних рівнях.
Фосфогліцерат у пероксисомах перетворюється на гліцерат, а потім повертається до хлоропластів, де він може брати участь у корисних реакціях циклу Кальвіна.
Пероксисоми також відіграють певну роль у схожість насіння у рослин. Вони роблять це, перетворюючи ліпіди та жирні кислоти поблизу зароджується організму до цукру, який є набагато кориснішим джерелом аденозинтрифосфату, або АТФ (молекула, яка забезпечує енергію) для швидко зростаючих і дозріваючих насіннєвих продуктів.