Ciri -ciri peroksisoma, fungsi, struktur, biogenesis

The Peroksisom, Juga dikenali sebagai microcurnms, mereka adalah organel sel kecil, sangat mirip dengan lisosom, yang digantung dalam sitosol kebanyakan sel eukariotik.

Sama seperti tubuh manusia mempunyai organ yang memenuhi fungsi yang berbeza untuk memastikan ia hidup, sel -sel juga mempunyai mereka dan yang kita panggil "organel" atau "organel".

Apabila jantung mengepam darah ke arah seluruh badan, hidung dan paru -paru berfungsi untuk bernafas, perut menerima makanan dan bermula dengan pencernaannya dan otak bertanggungjawab untuk menyelaraskan segala -galanya (untuk meletakkan beberapa contoh), jadi organel sangat penting untuk banyak fungsi sel.

Antara beberapa organel sel adalah peroksisoma, yang diterangkan pada tahun 1960 oleh Christian René de Duve, penyelidik yang sama yang membangunkan teknik -teknik fraksinasi subselular untuk memisahkan organel sel yang berbeza berdasarkan ketumpatannya.

De Duve dikongsi, pada tahun 1974, Hadiah Nobel untuk Fisiologi dan Perubatan dengan Albert Claude dan George Palade berkat kerja mereka dengan teknik -teknik ini dan penemuan peroksisomes.

Nama organel ini berasal dari pengeluaran dalaman hidrogen peroksida (h₂Sama ada₂), Hasil sampingan tindak balas pengurangan oksida yang berlaku di dalamnya dan yang berpotensi toksik kepada sel-sel (boleh bertindak balas dengan banyak molekul lain), jadi ia cepat-cepat terdegradasi.

Di dalam sel mungkin terdapat sehingga 500 perxisomes "berenang" di sitosol, tetapi bilangan dan saiz organel ini bergantung bukan sahaja pada jenis sel yang dipersoalkan, tetapi pada keadaan fisiologi yang sama dan medium yang mengelilinginya.

[TOC]

Ciri -ciri umum peroksisom

Terdapat banyak ciri -ciri yang mempunyai peroksisom yang menjadikannya serupa dengan organ sel lain dan, pada masa yang sama, sangat berbeza. Seterusnya, senarai ringkas di mana beberapa yang paling penting diringkaskan:

- Mereka adalah organel kecil yang dikelilingi oleh membran mudah, yang memisahkannya dari seluruh molekul dan organel di sitosol.

- Kebanyakan apa yang ada di dalam, terutamanya protein dan enzim, disintesis dalam sitosol sel yang mana mereka tergolong dalam ribosom bebas, yang merupakan protein kompleks yang mampu mengantarkan terjemahan RNA utusan (RNAM) dari nukleus dan berasal dari dari nukleus dan berasal dari transkripsi gen tertentu.

- Mereka tidak mempunyai genom sendiri, iaitu, di dalam tidak ada DNA atau jentera yang diperlukan untuk pemprosesan (replikasi, transkripsi dan terjemahan, sebagai contoh).

- Mereka membiak mengikut bahagian.

- Di dalamnya anda dapat mencari sehingga 50 enzim pencernaan yang berbeza dan produk sekunder mereka (berbahaya untuk sel).

- Saiz dan bilangannya boleh berbeza -beza antara satu sel dan yang lain, kerana ia bergantung kepada keadaan intraselular (boleh diinduksi) dan jenis sel.

Fungsi

Skim sel mikroba yang menunjukkan peroksisom (peroxisome), mitokondria (mitokondriom) dan nukleus (nukleus) (sumber: cnx openstax/cc oleh (https: // creativeCommons.Org/lesen/by/4.0) melalui Wikimedia Commons)

Peroksisom memenuhi fungsi yang berbeza di dalam sel, kebanyakannya berkaitan dengan enzim di dalamnya.

- Reaksi oksidatif

Di dalam peroksisom, banyak tindak balas pengurangan oksida berlaku, ini adalah pertukaran elektron antara satu kompaun dan yang lain, biasanya dikatalisis oleh protein dengan aktiviti enzimatik (enzim).

Reaksi pengurangan oksida dalam peroksisom kini menghasilkan hidrogen peroksida (h₂Sama ada₂), Sebatian yang berbahaya kepada sel.

Boleh melayani anda: tijereta biasa: ciri, habitat, pembiakan, pemakanan

Walau bagaimanapun, di bahagian dalam peroksisom terdapat enzim yang dipanggil catalase, yang bertanggungjawab untuk menguraikan hidrogen peroksida untuk membentuk air atau menggunakannya untuk mengoksidakan sebatian lain.

Keupayaan untuk mengandungi tindak balas ini di dalamnya berkait rapat dengan fungsi -fungsi lain yang dilakukan oleh organ -organ sel ini, kerana kemerosotan metabolik banyak molekul menyiratkan pengoksidaannya.

Tanpa reaksi oksidatif peroksisom, pengumpulan sebatian seperti asid lemak rantai panjang, misalnya, boleh menyebabkan kerosakan yang besar pada sel saraf di otak.

- Metabolisme tenaga

Peroksisoma mengambil bahagian dalam pengeluaran ATP, yang merupakan "mata wang" tenaga utama sel.

Salah satu cara yang mereka lakukan ialah merendahkan asid lemak (di mana lemak dan banyak lipid disusun), mencerna etanol (sejenis alkohol) dan asid amino ("blok" yang membentuk protein), dan lain -lain.

Dalam sel -sel haiwan kebanyakan asid lemak terdegrad.

- Biosintesis

Peroksisom juga berfungsi dalam pengeluaran molekul yang merupakan sebahagian daripada membran sel. Molekul ini dikenali sebagai plasmalogen dan merupakan jenis lipid yang sangat penting untuk sel otak dan jantung (jantung) manusia dan mamalia lain.

Lipid lain yang disintesis dalam peroksisom dan dengan penyertaan retikulum endoplasma (satu lagi organel sel yang sangat penting) adalah kolesterol dan dolicol, penting untuk operasi sel.

Dalam banyak haiwan yang mammated, contohnya, peroksisom sel hati juga mengambil bahagian dalam sintesis asid hempedu, yang berasal dari kolesterol dan sangat diperlukan untuk pencernaan lemak yang terkandung dalam makanan yang diproses di dalam perut dan kemudian di dalam perut dan kemudian di dalam perut dan kemudian di dalam usus kecil.

Struktur

Peroksisoma adalah organel membran, tetapi tidak seperti membran yang diperhatikan dalam organel lain seperti mitokondria dan kloroplas, misalnya, mereka mempunyai membran mudah dan bukan sistem membran berganda.

Penampilannya tidak tetap, iaitu, ia boleh berubah. Walau bagaimanapun, mereka biasanya organel sfera yang mempunyai diameter purata antara 0.2 dan 1 μm, iaitu, satu juta meter.

Skim asas struktur peroxisome (sumber: thureon/cc by-sa (http: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0/) melalui Wikimedia Commons)

Apabila mereka tidak mempunyai bentuk sfera, maka mereka dapat dilihat sebagai tubulus kecil saiz yang berbeza, yang disambungkan antara satu sama lain (pasti peroksisom pembahagian).

Mereka sering mempunyai pusat atau nukleus kristal, yang mana saintis menggambarkan dengan cara ini dengan bagaimana mereka memerhatikannya di mikroskop, mungkin akibat daripada jumlah protein yang besar di dalamnya.

Biogenesis (asal)

Walaupun peroksisom tidak mengandungi DNA di dalam, iaitu, mereka tidak mempunyai genom mereka sendiri, mereka boleh dibahagikan dengan permata atau pembelahan.

Proses ini bergantung kepada jumlah protein dan bahan untuk membina membran baru yang tersedia, yang "diimport" dari sitosol.

Mereka yang mengambil bahagian?

Retikulum endoplasma bertanggungjawab untuk sintesis fosfolipid yang membentuk membran peroksisom, serta sintesis beberapa protein mereka, ini melalui ribosom yang berkaitan.

Ribosom (sebenarnya terdapat di sitosol sebagai "polyribosomes percuma") adalah yang menterjemahkan kebanyakan protein. Protein ini hanya boleh memasukkan peroksisoma jika mereka mempunyai label khas atau "jenama".

Boleh melayani anda: makrofag: ciri, pembentukan, jenis, fungsi

Tanpa jenama ini, protein tidak dapat diiktiraf oleh protein lain dalam membran peroksisom dan, oleh itu, mereka tidak akan dapat menyeberanginya.

Kemudian, jika di sitosol ribosom yang dilampirkan pada retikulum endoplasma kasar.

Peroksisoma dalam sel haiwan

Sel -sel haiwan mempunyai banyak perxisomes dan lisosom, organel serupa yang bertanggungjawab untuk "kitar semula" organel lain dan pelbagai jenis molekul dari saiz yang berbeza.

Sel -sel dari beberapa haiwan (tetapi bukan manusia), misalnya, mempunyai peroksisom yang mampu merendahkan asid urik, yang pada umumnya merupakan sisa metabolik yang kaya dengan nitrogen, yang pengumpulan darah dapat memiliki kesan berbahaya.

Fungsi "Rare"

Sebagai tambahan kepada semua fungsi yang disebutkan di atas, peroksisoma melaksanakan fungsi yang sangat khusus di beberapa haiwan. Sebagai contoh, pencahayaan dan serangga lain menggunakan enzim dalam peroksisom sel mereka untuk mencari pasangan dan, dalam beberapa kes, untuk mencari makanan mereka.

Enzim ini dikenali sebagai luciferase. Luciferase membantu lelaki menghasilkan "kilat" terang cahaya yang boleh berwarna hijau atau kuning, dan yang berfungsi untuk menarik wanita spesies yang sama.

Tempoh setiap kilat dan selang di mana mereka muncul adalah tipikal setiap spesies, jadi wanita dapat membezakan lelaki dalam kegelapan malam. Dalam spesies tertentu, wanita juga menghasilkan kilat dan, pada yang lain, memancarkan cahaya yang menarik lelaki untuk memakannya.

Peroxisomes yang diubahsuai

Sama seperti tumbuh -tumbuhan mempunyai glioxisomes, yang merupakan sejenis peroksisom khusus dalam laluan metabolik tertentu, beberapa sel haiwan telah mengubah peroxisomes.

Kinetoplastids, sekumpulan parasit yang menyebabkan penyakit yang berbeza kepada manusia dan haiwan lain, mempunyai jenis yang diubah suai "tetapi glikosom peroksisom".

Glikosom menerima nama ini kerana di dalam enzim yang diperlukan untuk pemprosesan glukosa (enzim glikolitik) dikunci, sebagai tambahan kepada enzim lain yang mengambil bahagian dalam laluan metabolik lain untuk mendapatkan tenaga.

Peroksisoma dalam sel tumbuhan

Sel tumbuhan juga mengandungi peroksisom dan ini mempunyai fungsi yang sangat penting untuk berfungsi tumbuhan, sebagai tambahan kepada fungsi yang dikongsi dengan peroksisom jenis sel lain.

- Kitaran glioxylate

Di dalam benih, sebagai contoh, peroksisom sel mereka bertanggungjawab untuk mengubah lemak yang disimpan menjadi karbohidrat, yang merupakan bahan mentah yang diperlukan untuk pembangunan anak benih yang akan bercambah.

Proses di mana peroksisoma tumbuhan melakukan fungsi ini dikenali sebagai kitaran glyxilate, yang dianggap sebagai variasi kitaran Krebs, jadi beberapa teks merujuk kepada peroksisom ini seperti glioxisomes.

- Photorerspiration

Di dalam tumbuhan, organel -organel ini juga terlibat dalam proses yang dikenali sebagai photorerspiration, yang terdiri daripada laluan metabolik "bertentangan" dengan fotosintesis, kerana tiada oksigen tidak dihasilkan, tetapi dimakan, dan karbon dioksida dilepaskan tanpa mendapatkan ATP.

Boleh melayani anda: amyloplast

Walaupun di atas, proses ini juga dikenali sebagai "pemulihan karbon", kerana peroksisom yang diterima dari kloroplas (asid amino lain).

Glycine yang berlaku dalam peroksisom tumbuhan diangkut ke mitokondria (organelle di mana pernafasan berlaku dan sintesis sejumlah besar ATP). Dalam mitokondria glisin ini menjadi serine, asid amino yang lain, yang dikembalikan kepada peroksisom.

Serine, sekali dalam peroxisome, ditukar menjadi gliserat dan dari sana ia dihantar ke chloroplast lagi. Keseluruhan proses ini tidak membawa kepada pengeluaran tenaga, tetapi penggunaan atom karbon yang ditetapkan untuk glikolat.

Penyakit peroksisom

Terdapat pelbagai jenis "gangguan" yang berkaitan dengan peroksisom. Umumnya, gangguan ini berkaitan dengan mutasi dalam gen yang terlibat dalam biogenesis organel -organel ini atau, walaupun, dalam gen yang menyandarkan enzim atau mengangkut protein ini.

Oleh kerana mereka mempunyai komponen genetik, gangguan ini biasanya kongenital (mereka diwarisi dari ibu bapa kepada kanak -kanak) yang boleh mempunyai akibat sederhana atau teruk, bergantung pada kes itu.

Sindrom Zellweger

Sindrom ini, walaupun pelik, termasuk salah satu keadaan yang paling teruk. Ia dicirikan oleh ketiadaan lengkap atau pengurangan yang besar dalam bilangan kromosom dalam sel badan.

Mutasi genetik yang menyebabkan sindrom ini juga menyebabkan pengumpulan sebatian yang kaya dengan unsur -unsur seperti besi dan tembaga, dan asid lemak rantai yang sangat panjang dalam darah dan tisu lain seperti hati, otak dan buah pinggang.

Apakah akibatnya?

Kanak -kanak kecil yang terjejas oleh sindrom ini biasanya dilahirkan dengan kecacatan wajah (di muka) dan dengan beberapa kecacatan intelektual. Mereka boleh mengalami masalah dalam pandangan dan telinga, serta mengalami masalah gastrousus dan hepatik, jadi mereka biasanya tidak hidup lebih dari setahun.

Sindrom lain yang berkaitan

Terdapat penyakit lain yang berkaitan dengan kecacatan dalam peroksisom. Antaranya ialah adrenoleuctophy neonatal (Nald, Bahasa Inggeris Neonatal Adrenoleukodstrophy) Dan penyakit refsum.

Kedua -dua penyakit ini dicirikan oleh penampilan gejala lewat, yang biasanya diperhatikan pada zaman kanak -kanak, jadi pesakit dapat bertahan pada dewasa dewasa.

Rujukan

1. Persatuan Biologi Sel British. (n.d.). Diperoleh pada 13 April 2020, dari www.BSCB.Org/pembelajaran-sumber/softcell-e-learning/peroxisome/.
2. Cooper, g. M., & Hausman, r. Dan. (2004). Sel: pendekatan molekul. Medicinska Naklada.
3. Duve, c. Ke. B. P., & Baudhuin, p. (1966). Peroksisom (mikroba dan rakan kongsi yang berkaitan). Ulasan Fisiologi, 46 (2), 323-357.
4. Encyclopaedia editor Britannica. (2014). Britannica Encyclopaedia. Diperoleh pada 13 April 2020, dari www.Britannica.com/sains/peroxisome.
5. Hu, j., Baker, a., Bartel, b., Linka, n., Mullen, r. T., Reumann, s., & Zolman, b. K. (2012). Peroksisom tumbuhan: biogenesis dan fungsi. Sel tumbuhan, 24 (6), 2279-2303.
6. Lazarow, ms. B., & Fujiki, dan. (1985). Biogenesis peroksisom. Kajian Tahunan Biologi Sel, 1 (1), 489-530.
7. Roels, f., Baes, m., & Delanghe, s. (Eds.). (2012). Gangguan Peroksisom dan Peraturan Gen (Vol. 544). Media Sains & Perniagaan Springer.
8. Van den bosch, h., Schutgens, r. B. H., Wanders, r. J. Ke., & Tager, J. M. (1992). Biokimia peroksisom. Kajian Tahunan Biokimia.