Υπεροξισώματα: τι είναι, χαρακτηριστικά και λειτουργίες

Το κύτταρο είναι η βασική μονάδα ύπαρξης. Όλα τα έμβια όντα στη Γη παρουσιάζουν τουλάχιστον ένα κύτταρο, δηλαδή μια φυσιολογική μονάδα ικανή θρέφουν, αναπτύσσονται, πολλαπλασιάζονται, διαφοροποιούνται, σηματοδοτούν χημικά ερεθίσματα και εξελίσσονται με την πάροδο του χρόνου χρόνος.

Οι μόνες οντότητες που δημιουργούν σύγκρουση όσον αφορά τον ορισμό της «ζωής» είναι οι ιοί, τα ιοειδή και τα πριόν, επειδή αποτελούνται από μόρια γενετικής πληροφορίας (ή απλές λανθασμένες πρωτεΐνες) με παθογόνο ικανότητα και μικρή περαιτέρω.

Όσον αφορά τα ανθρώπινα όντα, Υπολογίζεται ότι το σώμα μας περιέχει κατά μέσο όρο 30 τρισεκατομμύρια κύτταρα, χωρισμένα σε διαφορετικές σειρές με συγκεκριμένη λειτουργικότητα., ανάλογα με τη φυσιολογία, την προέλευση και τη θέση του. Τα ερυθρά αιμοσφαίρια είναι μακράν τα πιο άφθονα κυτταρικά σώματα στο σώμα μας, αφού εμφανίζονται σε τάξεις περίπου 5.000.000 ανά κυβικό χιλιοστό αίματος. Χωρίς αμφιβολία, αυτοί οι φορείς οξυγόνου είναι μια από τις πιο βασικές μονάδες στην ισορροπία του σώματός μας.

Με όλα αυτά τα δεδομένα, η ακόλουθη δήλωση είναι κάτι παραπάνω από σαφής: είμαστε το καθένα από τα κύτταρά μας. Από αυτό που ξεφλουδίζει την επιδερμίδα (περίπου 30.000 κάθε μέρα) έως μερικά νευρωνικά σώματα που μας συνοδεύουν σε όλη μας τη ζωή, κάθε κυτταρική μονάδα είναι απαραίτητη και μας ορίζει ως είδος και τα άτομα. Με βάση αυτή την υπόθεση, σας λέμε τα πάντα υπεροξισώματα, μερικά πολύ ενδιαφέροντα κυτταρικά οργανίδια.

• Σχετικό άρθρο: "Τα πιο σημαντικά κυτταρικά μέρη και οργανίδια: μια περίληψη"

Τι είναι τα υπεροξισώματα;

Τα υπεροξισώματα είναι κυτταροπλασματικά οργανίδια που βρίσκονται στα περισσότερα ευκαρυωτικά κύτταρα., δηλαδή αυτά που έχουν τον πυρήνα διαφοροποιημένο από το υπόλοιπο κυτταρόπλασμα μέσω μεμβράνης και αποτελούν πολυκύτταρα ζωντανά όντα.

Από την πλευρά του, ένα οργανίδιο ορίζεται ως ένα στοιχειώδες συστατικό μέρος του κυττάρου, το οποίο έχει μια δομική μονάδα και εκπληρώνει μια συγκεκριμένη λειτουργία. Μέσα σε αυτή την κατηγορία βρίσκουμε μιτοχόνδρια, χλωροπλάστες, κενοτόπια και υπεροξισώματα, μεταξύ άλλων συγκεκριμένων σωμάτων.

Επιστρέφοντας στην έννοια που μας απασχολεί εδώ, πρέπει να σημειωθεί ότι τα υπεροξισώματα είναι στρογγυλά οργανίδια με μεμβράνη διαμέτρου 0,1–1 μικρομέτρων. Στο εσωτερικό, περιέχουν βασικά ένζυμα για τη διεξαγωγή διαφόρων μεταβολικών αντιδράσεων, συμπεριλαμβανομένων πολλών πτυχών κυτταρικός μεταβολισμός, διαδικασία με την οποία κάθε ένα από αυτά τα λειτουργικά σώματα αποκτά την απαραίτητη ενέργεια για την ανάπτυξη του δραστηριότητες.

Υπολογίζεται ότι, Μέσα σε κάθε υπεροξείσωμα, υπάρχουν κατά μέσο όρο 50 διαφορετικά ένζυμα ικανά να καταλύουν διάφορες αντιδράσεις, τα οποία ποικίλλουν ανάλογα με τον τύπο του κυττάρου που περιέχει το οργανίδιο και τη φυσιολογική του κατάσταση. Για παράδειγμα, αυτά τα οργανίδια περιέχουν το 10% της συνολικής δραστηριότητας δύο ενζύμων που εμπλέκονται στην οδό του πεντόζη-φωσφορική, στενά συνδεδεμένη με τη γλυκόλυση (οξείδωση της γλυκόζης για τη λήψη ενέργεια).

Διαφορές με άλλα οργανίδια

Τα υπεροξισώματα διαφέρουν πολύ από τα τυπικά οργανίδια (μιτοχόνδρια και χλωροπλάστες) ως προς την πολυπλοκότητα και τη λειτουργία τους.. Δεν έχουν δικό τους γενετικό υλικό (κυκλικό DNA), είναι μόνο τυλιγμένα σε μεμβράνη και δεν περιέχουν μιτορριβοσώματα ή χλωροριβοσώματα στη μήτρα τους.

ο ενδοσυμβιωτική θεωρία υποστηρίζει ότι τα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες ήταν προγονικά προκαρυωτικά βακτήρια και αρχαία που είχαν καταποθεί, επομένως είναι δύσκολο να αντιστοιχιστεί η φυσιολογική πολυπλοκότητά τους μέσα στο κύτταρο.

Μορφολογικά είναι παρόμοια με τα λυσοσώματα, αλλά έχουν κοινά με εξελικτικά περισσότερα οργανίδια. συμπλέγει το γεγονός ότι οι πρωτεΐνες που τις συνθέτουν προέρχονται από ελεύθερα ριβοσώματα κυτταροπλασματική. Χωρίς τη δραστηριότητα δημιουργίας πρωτεϊνών των ριβοσωμάτων, τα υπεροξισώματα, τα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες δεν θα μπορούσαν ποτέ να σχηματιστούν. ΤΕΛΟΣ παντων, Δεδομένου ότι τα υπεροξισώματα δεν έχουν το δικό τους γονιδίωμα, όλες οι πρωτεΐνες πρέπει να προέρχονται από αυτά τα κυτοσολικά ριβοσώματα.. Στην περίπτωση των μιτοχονδρίων και των χλωροπλαστών, ένα μικρό ποσοστό των μορίων πρωτεΐνης συντίθεται μέσα τους.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: «Οι 20 τύποι πρωτεϊνών και οι λειτουργίες τους στο σώμα»

Οι λειτουργίες των υπεροξισωμάτων

Όπως είπαμε, κάθε υπεροξυσώμα περιέχει τουλάχιστον 50 διαφορετικά ένζυμα ανάλογα με τον τύπο κυττάρου στον οποίο βρίσκονται. Αυτά τα οργανίδια ορίστηκαν αρχικά ως σώματα που πραγματοποιούσαν οξειδωτικές αντιδράσεις, που οδηγούσαν σε την παραγωγή υπεροξειδίου του υδρογόνου, χάρη στην ανακάλυψη ενζύμων υπεροξειδάσης σε αυτό μέσα.

Καθώς το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι μια ένωση που καταστρέφει τα κύτταρα, τα υπεροξισώματα περιέχουν επίσης ένζυμα καταλάσης, τα οποία το διασπούν στο νερό ή το χρησιμοποιούν για να οξειδώσουν άλλες ενώσεις. Σε αυτό το οργανίδιο λαμβάνουν χώρα διάφορες οξειδωτικές αντιδράσεις, ανάμεσά τους εκείνες του ουρικού οξέος, των αμινοξέων και των λιπαρών οξέων.. Περιέργως, το ένζυμο ουρική οξειδάση (υπεύθυνο για την οξείδωση του ουρικού οξέος σε 5-υδροξυϊσοουρικό) βρίσκεται σε πολλά μονοκύτταρα και πολυκύτταρα όντα, αλλά όχι στους ανθρώπους. Έχουμε το γονίδιο που το κωδικοποιεί, αλλά δεν είναι λειτουργικό λόγω μετάλλαξης.

Ένα από τα πιο σημαντικά μέτωπα στα οποία ξεχωρίζουν τα υπεροξισώματα είναι η οξείδωση των λιπαρών οξέων, καθώς αυτά αποτελούν βασική πηγή ενέργειας για τη λειτουργία των έμβιων όντων σε μικρο και μακροσκοπικό επίπεδο. Στα ζωικά κύτταρα, η οξείδωση αυτών των βιομορίων λιπιδίων λαμβάνει χώρα σε υπεροξισώματα και ριβοσώματα από το ίδιο, αλλά σε άλλα είδη ζωντανών όντων (όπως ζυμομύκητες), τα υπεροξισώματα είναι τα μόνα ικανά εκτελέστε το.

Εκτός από το ότι δίνει στο κελί ένα αξεσουάρ (ή μοναδικό, όπως στην περίπτωση της μαγιάς) διαμέρισμα για οξειδωτικές αντιδράσεις, θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι τα υπεροξισώματα εμπλέκονται στη βιοσύνθεση λιπίδιο. Στα ζώα, τόσο η χοληστερόλη όσο και η δολιχόλη (λιπίδιο διπλής στοιβάδας μεμβράνης) συντίθενται σε υπεροξισώματα και στο ενδοπλασματικό δίκτυο (ER) εξίσου. Αφ 'ετέρου, στα ηπατικά κύτταρα, αυτά τα πολύπλευρα οργανίδια είναι επίσης υπεύθυνα για την παραγωγή χολικών οξέων, που θυμόμαστε ότι προέρχονται από τη χοληστερίνη.

Σαν να μην έφτανε αυτό, τα υπεροξισώματα περιέχουν επίσης ένζυμα απαραίτητα για τη σύνθεση του πλασμαγόνα, φωσφολιπίδια ιδιαίτερα σημαντικά στην ανατομία του καρδιακού ιστού και εγκεφαλικός. Όπως μπορείτε να δείτε, τα υπεροξισώματα είναι βασικά κέντρα για τη χρήση του οξυγόνου (οξείδωση), αλλά παίζουν επίσης πολλούς άλλους ουσιαστικούς ρόλους τόσο σε επίπεδο ιστού όσο και σε κυτταρικό επίπεδο.

Ειδικά πλαστικά οργανίδια

Τέλος, πρέπει να σημειωθεί ότι τα υπεροξισώματα παρουσιάζουν ασυνήθιστη πλαστικότητα στον κόσμο των οργανιδίων. Αυτά τα μικρά κυκλικά σώματα μπορούν να πολλαπλασιαστούν σε αριθμό και μέγεθος μπροστά σε ορισμένα ερεθίσματα. φυσιολογική, για να επιστρέψετε στη συνέχεια στην αρχική κατάσταση μόλις εμφανιστεί η εξωγενής σκανδάλη λείπει. Επιπλέον, είναι επίσης ικανά να διαφοροποιούν το ενζυματικό τους ρεπερτόριο ανάλογα με τη φυσιολογική κατάσταση του οργανισμού.

Αυτό οφείλεται σε μια πολύ αποτελεσματική ικανότητα πολλαπλασιασμού: τον στραγγαλισμό. Για να ξεκινήσει αυτή η διαδικασία, η μεμβράνη του υπεροξισώματος έρχεται σε επαφή με αυτή του ενδοπλασματικού δικτύου (ER), γεγονός που επιτρέπει τη μεταφορά των λιπιδίων της μεμβράνης από το ER στο οργανίδιο που μας απασχολεί εδώ, αυξάνοντας το χρήσιμη επιφάνεια. Μόλις ληφθεί αυτή η «δωρεά», το υπεροξίσωμα μπορεί να διαιρεθεί σε 2 νέα, τα οποία θα ωριμάσουν σταδιακά την περιεκτικότητά τους σε πρωτεΐνη. (τόσο στο εσωτερικό όσο και στη μεμβράνη) καθώς τα ελεύθερα ριβοσώματα παράγουν τις πρωτεΐνες που χρειάζονται για να λειτουργήσουν.

Εκτός από αυτό, αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι το κύτταρο του ζωντανού οργανισμού είναι ικανό να παράγει υπεροξισώματα από την αρχή, όταν όλα τα προϋπάρχοντα έχουν εξαφανιστεί από το κυτταρόπλασμα. Αυτή η διαδικασία είναι πολύ περίπλοκη σε βιοχημικό επίπεδο, αλλά αρκεί να γνωρίζουμε ότι παράγεται χάρη στη σύνθεση κυστιδίων στο ενδοπλασματικό δίκτυο και στα μιτοχόνδρια του κυττάρου.

Περίληψη

Όταν σκεφτόμαστε τα κυτταρικά οργανίδια, έρχονται αυτόματα στο μυαλό παλιοί γνώριμοι, όπως τα μιτοχόνδρια ή οι χλωροπλάστες, ίσως τα ριβοσώματα και τα κενοτόπια, αν γνωρίζουμε περισσότερα για το θέμα. Πολλά πραγματικά ενδιαφέροντα οργανικά σώματα που υπάρχουν στο κυτοσόλι μας χάνονται στην πορεία και τα υπεροξισώματα είναι ένα σαφές παράδειγμα αυτού.

Αυτά τα πολύπλευρα οργανίδια περιέχουν περισσότερους από 50 διαφορετικούς τύπους ενζύμων, πολλά από αυτά εξειδικεύεται στην οξείδωση ουσιών που είναι απαραίτητες για την απόκτηση μεταβολικής ενέργειας για το κύτταρο τις λειτουργίες του. Επιπλέον, η ικανότητά του να αυξάνεται σε αριθμό και μέγεθος επιτρέπει στο κύτταρο να προσαρμοστεί στις περιβαλλοντικές απαιτήσεις γρήγορα και αποτελεσματικά. Χωρίς αμφιβολία, αυτά τα μικρά οργανίδια είναι απαραίτητα για τη ζωή όσων τα φέρουν.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• Το μη φυσαλιδώδες κύτταρο: υπεροξισώματα, Άτλας φυτικής και ζωικής ιστολογίας. Συλλογή στις 15 Απριλίου σε https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/6-peroxisomas.php
• Lazarow, P. B., & Fujiki, Y. (1985). Βιογένεση υπεροξισωμάτων. Annual review of cell biology, 1(1), 489-530.
• Peroxisomes, The Cell: A Molecular Approach. 2η έκδοση. Συλλογή στις 15 Απριλίου σε https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9930/
• Ραχουμπίνσκι, Ρ. A., & Subramani, S. (1995). Πώς οι πρωτεΐνες διεισδύουν στα υπεροξισώματα. Cell, 83(4), 525-528.
• Sakai, Y., Oku, M., van der Klei, I. J., & Kiel, J. ΠΡΟΣ ΤΗΝ. (2006). Πεξοφαγία: αυτοφαγική αποδόμηση υπεροξισωμάτων. Biochimica Et Biophysica Acta (BBA)-Molecular Cell Research, 1763(12), 1767-1775.
• Schrader, M., & Fahimi, H. ρε. (2006). Υπεροξισώματα και οξειδωτικό στρες. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular Cell Research, 1763(12), 1755-1766.
• Τόλμπερτ, Ν. Ε., & Έσνερ, Ε. (1981). Μικροσώματα: υπεροξισώματα και γλυοξυσώματα. The Journal of cell biology, 91(3), 271.
• Van den Bosch, H., Schutgens, R. σι. H., Wanders, R. J. A., & Tager, J. Μ. (1992). Βιοχημεία υπεροξισωμάτων. Annual review of biochemistry, 61(1), 157-197.