البيروكسيسومات: ما هي وخصائصها ووظائفها

الخلية هي الوحدة الأساسية للوجود. جميع الكائنات الحية على الأرض موجودة على الأقل خلية واحدة ، أي وحدة فسيولوجية قادرة على تغذي وتنمو وتتكاثر وتفرق وتدل على المحفزات الكيميائية وتتطور بمرور الوقت وقت.

الكيانات الوحيدة التي تولد الصراع فيما يتعلق بتعريف "الحياة" هي الفيروسات وأشباه الفيروسات والبريونات ، لأنها تتكون من جزيئات من المعلومات الجينية (أو بروتينات بسيطة غير مطوية) ذات قدرة مسببة للأمراض وقليلة إضافي.

فيما يتعلق بالبشر ، تشير التقديرات إلى أن جسمنا يحتوي في المتوسط ​​على 30 تريليون خلية ، مقسمة إلى سلالات مختلفة بوظائف محددة.وفقًا لعلم وظائف الأعضاء وأصلها وموقعها. تعد خلايا الدم الحمراء إلى حد بعيد أكثر أجسام الخلايا وفرة في أجسامنا ، لأنها تحدث بأوامر من حوالي 5،000،000 لكل مليمتر مكعب من الدم. لا شك أن حاملات الأكسجين هذه هي واحدة من أكثر الوحدات الأساسية في توازن أجسامنا.

مع كل هذه البيانات ، يكون البيان التالي أكثر من واضح: نحن كل واحد من خلايانا. من تلك التي تتقشر من البشرة (حوالي 30000 كل يوم) إلى بعض الأجسام العصبية ترافقنا طوال حياتنا ، كل وحدة خلية أساسية وتعرفنا كنوع و فرادى. بناءً على هذه الفرضية ، نخبرك بكل شيء عنها

البيروكسيسومات ، بعض عضيات الخلية المثيرة للاهتمام.

• مقالات لها صلة: "أهم أجزاء الخلية والعضيات: ملخص"

ما هي البيروكسيسومات؟

البيروكسيسومات هي عضيات حشوية توجد في معظم الخلايا حقيقية النواة.، أي تلك التي لها نواة متمايزة عن بقية السيتوبلازم عن طريق غشاء وتشكل كائنات حية متعددة الخلايا.

من جانبها ، يتم تعريف العضية على أنها جزء أساسي من الخلية ، والتي لها وحدة هيكلية وتؤدي وظيفة محددة. ضمن هذه الفئة ، نجد الميتوكوندريا ، والبلاستيدات الخضراء ، والفجوات ، والبيروكسيسومات ، من بين أجسام محددة أخرى.

بالعودة إلى المفهوم الذي يهمنا هنا ، تجدر الإشارة إلى ذلك البيروكسيسومات هي عضيات مستديرة محاطة بغشاء يبلغ قطرها 0.1-1 ميكرومتر. في الداخل ، تحتوي على إنزيمات رئيسية لتنفيذ تفاعلات التمثيل الغذائي المختلفة ، بما في ذلك العديد من جوانب التمثيل الغذائي الخلوي ، وهي العملية التي يحصل من خلالها كل واحد من هذه الهيئات الوظيفية على الطاقة اللازمة لتطويره أنشطة.

من المتوقع ان، داخل كل بيروكسيسوم ، يوجد في المتوسط ​​50 إنزيمًا مختلفًا قادرًا على تحفيز تفاعلات مختلفة، والتي تختلف حسب نوع الخلية التي تحتوي على العضية وحالتها الفسيولوجية. على سبيل المثال ، تحتوي هذه العضيات على 10٪ من إجمالي نشاط إنزيمين مشاركين في مسار البنتوز الفوسفات ، يرتبط ارتباطًا وثيقًا بتحلل السكر (أكسدة الجلوكوز للحصول على طاقة).

الاختلافات مع العضيات الأخرى

تختلف البيروكسيسومات كثيرًا عن العضيات النموذجية (الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء) في التعقيد والوظيفة.. ليس لديهم مادة وراثية خاصة بهم (دنا دائري) ، هم فقط ملفوفون في غشاء ولا يحتويون على الميتريبوزومات أو الكلوريبوسومات في مصفوفتهم.

ال نظرية التعايش الداخلي يفترض أن الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء كانت بكتيريا أسلاف بدائية النواة وعتيقة تم ابتلاعها ، لذلك من الصعب مطابقة تعقيدها الفسيولوجي داخل الخلية.

وهي تشبه الجسيمات الحالة من الناحية الشكلية ، ولكنها تشترك مع عدد أكبر من العضيات تطوريًا. معقدًا لحقيقة أن البروتينات التي تتكون منها تأتي من الريبوسومات الحرة السيتوبلازم. بدون نشاط بناء البروتين للريبوسومات ، لا يمكن أن تتشكل البيروكسيسومات ، والميتوكوندريا ، والبلاستيدات الخضراء. على أي حال، نظرًا لأن البيروكسيسومات لا تحتوي على جينوم خاص بها ، يجب أن تأتي جميع البروتينات من هذه الريبوسومات العصارية.. في حالة الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء ، يتم تصنيع نسبة صغيرة من جزيئات البروتين داخل نفسها.

• قد تكون مهتمًا بـ: "20 نوعا من البروتينات ووظائفها في الجسم"

وظائف بيروكسيسومات

كما قلنا ، يحتوي كل بيروكسيسوم على ما لا يقل عن 50 إنزيمًا مختلفًا اعتمادًا على نوع الخلية التي توجد فيها. تم تعريف هذه العضيات لأول مرة على أنها أجسام تقوم بتفاعلات مؤكسدة تؤدي إلى إنتاج بيروكسيد الهيدروجين بفضل اكتشاف إنزيمات البيروكسيداز فيه داخل.

نظرًا لأن بيروكسيد الهيدروجين مركب مدمر للخلايا ، فإن البيروكسيسومات تحتوي أيضًا على إنزيمات الكاتلاز ، التي تكسرها في الماء أو تستخدمها لأكسدة المركبات الأخرى. تحدث تفاعلات مؤكسدة مختلفة في هذه العضية ، من بينها تفاعلات حمض اليوريك والأحماض الأمينية والأحماض الدهنية.. من الغريب أن إنزيم يورات أوكسيديز (المسؤول عن أكسدة حمض اليوريك إلى 5 هيدروكسي أيسورات) موجود في العديد من الكائنات أحادية الخلية ومتعددة الخلايا ، ولكن ليس في البشر. لدينا الجين الذي يقوم بترميزه ، لكنه لا يعمل بسبب طفرة.

من أهم الجبهات التي تبرز فيها البيروكسيسومات أكسدة الأحماض الدهنية ، لأنها مصدر رئيسي للطاقة لعمل الكائنات الحية على المستوى الجزئي والعياني. في الخلايا الحيوانية ، يتم أكسدة هذه الجزيئات الحيوية الدهنية في البيروكسيسومات والريبوزومات بواسطة نفس الشيء ، ولكن في الأنواع الأخرى من الكائنات الحية (مثل الخمائر) ، فإن البيروكسيسومات هي الوحيدة القادرة على أداء.

بالإضافة إلى منح الخلية ملحقًا (أو فريدًا ، كما في حالة الخميرة) مقصورة لـ التفاعلات المؤكسدة ، وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن البيروكسيسومات تشارك في التخليق الحيوي دهون. في الحيوانات ، يتم تصنيع كل من الكوليسترول والدوليكول (دهون الغشاء الثنائي) في البيروكسيسومات والشبكة الإندوبلازمية (ER) على حد سواء. على الجانب الآخر، في خلايا الكبد ، هذه العضيات متعددة الأوجه مسؤولة أيضًا عن تكوين الأحماض الصفراوية، والتي نتذكر أنها تأتي من الكوليسترول.

كما لو أن هذا لم يكن كافيًا ، تحتوي البيروكسيسومات أيضًا على إنزيمات ضرورية لتخليق plasmalogens و phospholipids مهم بشكل خاص في تشريح أنسجة القلب و دماغي. كما ترون ، تعتبر البيروكسيسومات مراكز رئيسية لاستخدام الأكسجين (الأكسدة) ، لكنها تلعب أيضًا العديد من الأدوار الأساسية الأخرى على مستوى الأنسجة والخلية.

عضيات بلاستيكية خاصة

أخيرًا ، تجدر الإشارة إلى أن البيروكسيسومات تظهر لدونة غير عادية في عالم العضيات. يمكن لهذه الأجسام الدائرية الصغيرة أن تتكاثر في العدد والحجم في مواجهة محفزات معينة. الفسيولوجية ، ثم العودة إلى الوضع الأولي بمجرد أن يكون الزناد الخارجي مفتقد. بالإضافة إلى ذلك ، فهي أيضًا قادرة على تغيير ذخيرتها الأنزيمية وفقًا للحالة الفسيولوجية للكائن الحي.

هذا بسبب قدرة الضرب الفعالة للغاية: الخنق. لبدء هذه العملية ، يتلامس غشاء البيروكسيسوم مع غشاء الشبكة الإندوبلازمية (ER) ، الحدث الذي يسمح بنقل الدهون الغشائية من ER إلى العضية التي تهمنا هنا ، مما يزيد من سطح مفيد. بمجرد تلقي هذا "التبرع" ، يصبح البيروكسيسوم قادرًا على الانقسام إلى قسمين جديدين ، مما ينضج محتوى البروتين تدريجياً. (سواء داخل أو على الغشاء) حيث تصنع الريبوسومات الحرة البروتينات التي تحتاجها لتعمل.

بالإضافة إلى ذلك ، تجدر الإشارة أيضًا إلى أن خلية الكائن الحي قادرة على توليد بيروكسيسومات من نقطة الصفر ، عندما تختفي جميع الخلايا الموجودة مسبقًا من العصارة الخلوية. هذه العملية معقدة للغاية على المستوى الكيميائي الحيوي ، لكن يكفي أن نعرف أنها تنتج بفضل تخليق الحويصلات في الشبكة الإندوبلازمية والميتوكوندريا في الخلية.

ملخص

عندما نفكر في عضيات الخلية ، يتبادر إلى الذهن المعارف القدامى تلقائيًا ، مثل الميتوكوندريا أو البلاستيدات الخضراء ، وربما الريبوسومات والفجوات ، إذا عرفنا المزيد عن مشكلة. يتم فقدان العديد من الأجسام العضوية المثيرة للاهتمام الموجودة في العصارة الخلوية على طول الطريق ، وتعتبر البيروكسيسومات مثالًا واضحًا على ذلك.

تحتوي هذه العضيات متعددة الأوجه على أكثر من 50 نوعًا مختلفًا من الإنزيمات ، العديد منها متخصص في أكسدة المواد الضرورية للخلية للحصول على الطاقة الأيضية للقيام بها وظائفها. بالإضافة إلى ذلك ، فإن قدرتها على النمو من حيث العدد والحجم تسمح للخلية بالتكيف مع المتطلبات البيئية بسرعة وفعالية. لا شك أن هذه العضيات الصغيرة ضرورية لحياة من يحملها.

المراجع الببليوجرافية:

• الخلية غير الحويصلية: البيروكسيسومات ، أطلس الأنسجة النباتية والحيوانية. تم جمعها في 15 أبريل في https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/6-peroxisomas.php
• لازاروف ، ب. B. ، & Fujiki ، Y. (1985). التوليد الحيوي للبيروكسيسومات. المراجعة السنوية لبيولوجيا الخلية ، 1 (1) ، 489-530.
• بيروكسيسومات ، الخلية: نهج جزيئي. الطبعة الثانية. تم جمعها في 15 أبريل في https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9930/
• راتشوبنسكي ، ر. أ ، وسوبراماني ، س. (1995). كيف تخترق البروتينات البيروكسيسومات. الخلية، 83 (4) ، 525-528.
• ساكاي ، واي ، أوكو ، إم ، فان دير كلي ، آي. J.، & Kiel، J. ل. (2006). Pexophagy: تدهور البلعمة الذاتية للبيروكسيسومات. Biochimica Et Biophysica Acta (BBA) - أبحاث الخلايا الجزيئية ، 1763 (12) ، 1767-1775.
• شريدر ، م ، وفهيمي ، هـ. د. (2006). البيروكسيسومات والإجهاد التأكسدي. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - أبحاث الخلايا الجزيئية ، 1763 (12) ، 1755-1766.
• تولبرت ، ن. إي. ، وإسنر ، إي. (1981). الأجسام الدقيقة: البيروكسيسومات والجليوكسيسومات. مجلة بيولوجيا الخلية، 91 (3) ، 271.
• فان دن بوش ، H. ، Schutgens ، R. ب. إتش ، واندرز ، ر. ج. أ. ، وتاجر ، ج. م. (1992). الكيمياء الحيوية للبيروكسيسومات. المراجعة السنوية للكيمياء الحيوية، 61 (1) ، 157-197.