The peroxisomy, také známé jako mikrobody, jsou to malé buněčné organely, velmi podobné lysosomům, které jsou suspendovány v cytosolu většiny eukaryotických buněk.
Stejně jako lidské tělo má orgány, které udržují při životě různé funkce, mají je i buňky a jsou to, čemu říkáme „organely“ nebo „organely“.
Stejně jako srdce pumpuje krev do zbytku těla, nos a plíce se používají k dýchání, žaludek přijímá jídlo a začíná jeho trávením a mozek je odpovědný za koordinaci všeho (uvedu několik příkladů). jsou nezbytné pro mnoho funkcí buněk.
Mezi některé z buněčných organel patří peroxisomy, které popsal v roce 1960 Christian René de Duve, stejný výzkumník, který vyvinul techniky subcelulární frakcionace k oddělení různých buněčných organel na základě jejich hustoty..
de Duve sdílel v roce 1974 Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu s Albertem Claudem a Georgem Paladeem díky jejich práci s těmito technikami a objevu peroxisomů.
Název těchto organel je odvozen od vnitřní produkce peroxidu vodíku (HdvaNEBOdva), vedlejší produkt oxidačně-redukčních reakcí, které v nich probíhají a který je potenciálně toxický pro buňky (může reagovat s mnoha dalšími molekulami), takže se rychle odbourává.
V buňce může v cytosolu „plavat“ až 500 peroxisomů, ale počet a velikost těchto organel závisí nejen na typu dané buňky, ale na fyziologickém stavu buňky a prostředí, které ji obklopuje ..
Rejstřík článků
Existuje mnoho charakteristik, které mají peroxisomy, díky nimž jsou podobné jiným buněčným organelám a zároveň velmi odlišné. Zde je krátký seznam některých z nejdůležitějších:
- Jsou to malé organely obklopené jednoduchou membránou, která je odděluje od zbytku molekul a organel v cytosolu..
- Hodně z toho, co je uvnitř, zejména proteiny a enzymy, je syntetizováno v cytosolu buňky, do které patří, pomocí volných ribozomů, což jsou proteinové komplexy schopné zprostředkovat překlad messengerové RNA (mRNA) z jádra a odvozené z transkripce daného genu.
- Nemají svůj vlastní genom, to znamená, že uvnitř není DNA ani mechanismy potřebné pro jeho zpracování (například replikace, transkripce a translace).
- Vynásobte dělení.
- Uvnitř najdete až 50 různých trávicích enzymů a jejich sekundárních produktů (nebezpečné pro buňky).
- Jejich velikost a počet se může u jednotlivých buněk velmi lišit, protože závisí na intracelulárních podmínkách (jsou indukovatelné) a typu buňky..
Peroxisomy plní v buňce různé funkce, mnoho z nich souvisí s enzymy, které jsou v ní..
Mnoho oxidačně-redukčních reakcí probíhá uvnitř peroxisomů, jedná se o výměnu elektronů mezi jednou sloučeninou a druhou, obvykle katalyzovanou proteiny s enzymatickou aktivitou (enzymy)..
Tyto oxidačně-redukční reakce v peroxisomech obvykle produkují peroxid vodíku (H.dvaNEBOdva), sloučenina, která je škodlivá pro buňky.
Avšak uvnitř peroxisomů je enzym zvaný kataláza, který je odpovědný za rozklad peroxidu vodíku za vzniku vody nebo za jeho použití k oxidaci jiných sloučenin.
Schopnost zadržet tyto reakce uvnitř úzce souvisí s dalšími funkcemi, které tyto buněčné organely vykonávají, protože metabolická degradace mnoha molekul implikuje jejich oxidaci..
Bez oxidačních reakcí peroxisomů by akumulace sloučenin, jako jsou například mastné kyseliny s dlouhým řetězcem, mohla způsobit značné poškození nervových buněk v mozku..
Peroxisomy se podílejí na produkci ATP, což je hlavní energetická „měna“ buňky.
Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je štěpení mastných kyselin (z čeho se skládají tuky a mnoho lipidů), trávení ethanolu (druh alkoholu) a aminokyselin („stavebních kamenů“, které tvoří bílkoviny) atd..
Ve zvířecích buňkách je většina mastných kyselin degradována v mitochondriích a malá část je zpracována v peroxisomech, ale v kvasinkách a rostlinách je tato funkce pro peroxisomy prakticky výlučná..
Peroxisomy také fungují při produkci molekul, které jsou součástí buněčných membrán. Tyto molekuly jsou známé jako plazmallogeny a jsou velmi důležitým typem lipidů pro mozkové a srdeční buňky u lidí a jiných savců..
Dalšími lipidy syntetizovanými v peroxizomech a za účasti endoplazmatického retikula (další velmi důležité buněčné organely) jsou cholesterol a dolichol, které jsou nezbytné pro fungování buněk..
U mnoha savčích zvířat se například peroxisomy jaterních buněk účastní také syntézy žlučových kyselin, které jsou odvozeny z cholesterolu a jsou velmi nezbytné pro trávení tuků obsažených v potravinách, které se zpracovávají v žaludku a poté v tenké střevo.
Peroxisomy jsou membránové organely, ale na rozdíl od membrán pozorovaných v jiných organelách, jako jsou například mitochondrie a chloroplasty, mají jedinou membránu a ne dvojitý membránový systém..
Jeho vzhled není konstantní, to znamená, že se může měnit. Obvykle však jde o sférické organely, které mají průměrný průměr mezi 0,2 a 1 μm, tj. Miliontinu metru..
Pokud nemají kulovitý tvar, lze je považovat za malé tubuly různých velikostí, které jsou navzájem spojeny (jistě se jedná o peroxisomy v dělení).
Často mají krystalické centrum nebo jádro, které vědci takto popisují tím, jak se na to dívají pod mikroskopem, pravděpodobně v důsledku enormního množství bílkovin uvnitř..
Ačkoli peroxisomy neobsahují DNA uvnitř, to znamená, že nemají svůj vlastní genom, lze je rozdělit pučením nebo štěpením.
Tento proces závisí na množství bílkovin a materiálů pro vytvoření nových membrán, které mají k dispozici a které jsou „dováženy“ z cytosolu..
Endoplazmatické retikulum je zodpovědné jak za syntézu fosfolipidů, které tvoří peroxizomovou membránu, tak za syntézu některých jejích proteinů, a to prostřednictvím souvisejících ribozomů.
Ribozomy (ve skutečnosti přítomné v cytosolu jako „volné polyribozomy“) jsou ty, které překládají většinu proteinů. Tyto proteiny mohou vstoupit do nitra peroxisomů, pouze pokud mají speciální štítek nebo „značku“.
Bez těchto značek nemohou být proteiny rozpoznány jinými proteiny na membráně peroxisomu, a proto ji nemohou procházet..
Pokud tedy v cytosolu ribozomy připojené k drsnému endoplazmatickému retikulu (RER) a ty, které jsou zdarma, „posílají“ dostatek materiálu do peroxisomů, lze je rozdělit na dva.
Živočišné buňky mají mnoho peroxisomů a lysozomů, podobných organel, které jsou odpovědné za „recyklaci“ jiných organel a různých typů molekul různých velikostí.
Buňky některých zvířat (ale ne lidských) mají například peroxisomy schopné štěpit kyselinu močovou, což je obecně metabolický odpad bohatý na dusík, jehož akumulace v krvi může mít škodlivé účinky..
Kromě všech výše uvedených funkcí plní peroxisomy u některých zvířat velmi zvláštní funkce. Světlušky a další hmyz například používají enzym v peroxisomech svých buněk k hledání kamarádů a v některých případech k vyhledání potravy..
Tento enzym je známý jako luciferáza. Luciferáza pomáhá mužům produkovat jasný „záblesk“ světla, který může být zelený nebo žlutý, aby přilákal ženy stejného druhu..
Trvání každého záblesku a interval, ve kterém se objevují, je specifický pro každý druh, takže ženy mohou rozlišovat muže ve tmě noci. U některých druhů samice také produkuje záblesk a u jiných vyzařuje světlo, které přitahuje muže k jídlu..
Stejně jako rostliny obsahují glyoxysomy, které jsou typem peroxisomu specializovaným na konkrétní metabolickou cestu, některé živočišné buňky mají modifikované peroxisomy.
Kinetoplastidy, skupina parazitů, které způsobují různá onemocnění u lidí a jiných zvířat, mají typ „modifikovaného peroxisomu“ známý jako glykosom..
Glykosomy dostávají tento název, protože obsahují enzymy nezbytné pro zpracování glukózy (glykolytické enzymy) a další enzymy, které se účastní dalších metabolických cest k získání energie..
Rostlinné buňky také obsahují peroxisomy a tyto mají velmi důležité funkce pro fungování rostlin, kromě funkcí, které jsou sdílené s funkcemi peroxizomů jiných buněčných typů.
Například v semenech jsou peroxisomy jejich buněk zodpovědné za přeměnu uložených tuků na uhlohydráty, které jsou surovinou nezbytnou pro vývoj sazenic, které budou klíčit..
Proces, kterým rostlinné peroxisomy plní tuto funkci, je známý jako glyoxylátový cyklus, který je považován za variantu Krebsova cyklu, a proto některé texty označují tyto peroxisomy jako glyoxysomy..
V rostlinách se tyto organely účastní také procesu známého jako fotorespirace, který spočívá v metabolické cestě „na rozdíl od“ fotosyntézy, protože kyslík se nevyrábí, ale spíše se spotřebovává a oxid uhličitý se uvolňuje bez získání ATP.
Navzdory výše uvedenému je tento proces také známý jako „zpětné získávání uhlíku“, protože peroxisomy dostávají z chloroplastů (další organely rostlinných buněk) chemickou sloučeninu zvanou glykolát, kterou převádějí na jinou sloučeninu zvanou glycin (aminokyselina).
Glycin produkovaný v rostlinných peroxisomech je transportován do mitochondrií (organel, kde dochází k dýchání a syntéze velkého množství ATP). V mitochondriích se tento glycin převádí na serin, další aminokyselinu, která se vrací do peroxisomu..
Serin, jakmile je v peroxisomu, se převede na glycerát a odtud se znovu odešle do chloroplastu. Celý tento proces nevede k výrobě energie, ale k použití atomů uhlíku, které jsou vázány na glykolát.
S peroxisomy existují různé typy „poruch“. Obecně tyto poruchy mají co do činění s mutacemi v genech, které se podílejí na biogenezi těchto organel, nebo dokonce v těch genech, které kódují tyto enzymy nebo transportní proteiny.
Jelikož mají genetickou složku, jsou tyto poruchy obvykle vrozené (dědí se z rodičů na děti), což může mít podle případu mírné nebo závažné následky..
Tento syndrom, i když je vzácný, zahrnuje některé z nejtěžších stavů. Je charakterizována úplnou nepřítomností nebo značným snížením počtu chromozomů v buňkách těla.
Genetické mutace, které způsobují tento syndrom, také způsobují akumulaci sloučenin bohatých na prvky, jako je železo a měď, a mastných kyselin s velmi dlouhým řetězcem v krvi a jiných tkáních, jako jsou játra, mozek a ledviny..
Malé děti postižené tímto syndromem se obvykle rodí s obličejovými (obličejovými) deformacemi a určitým mentálním postižením. Mohou trpět problémy se zrakem a sluchem, stejně jako problémy s trávením a játry, takže obvykle nežijí déle než rok.
S vadami peroxisomů souvisejí i další onemocnění. Patří mezi ně Novorozenecká adrenoleukodystrofie (NALD). Novorozenecká adrenoleukodystrofie) a nemoc z dětství.
Obě nemoci se vyznačují pozdním nástupem příznaků, které se obvykle projevují v dětství, takže pacienti mohou přežít až do rané dospělosti..
Zatím žádné komentáře