Peroxisomes: ลักษณะและหน้าที่คืออะไร

เซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานของการดำรงอยู่ สิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกมีเซลล์อย่างน้อยหนึ่งเซลล์ นั่นคือหน่วยทางสรีรวิทยาที่มีความสามารถ หล่อเลี้ยง เติบโต เพิ่มจำนวน จำแนกความแตกต่าง ส่งสัญญาณกระตุ้นทางเคมี และพัฒนาเมื่อเวลาผ่านไป เวลา.

สิ่งเดียวที่สร้างความขัดแย้งเท่าที่นิยามของ "ชีวิต" เกี่ยวข้องคือไวรัส ไวรอยด์ และพรีออน เนื่องจากพวกมันประกอบด้วยโมเลกุลของข้อมูลทางพันธุกรรม (หรือโปรตีนที่พับผิดอย่างง่าย) ที่มีความสามารถในการก่อโรคและมีน้อย ไกลออกไป.

ตราบใดที่มนุษย์มีความเกี่ยวข้อง ประมาณว่าร่างกายของเราประกอบด้วยเซลล์โดยเฉลี่ย 30 ล้านล้านเซลล์ ซึ่งแบ่งออกเป็นสายเลือดต่างๆ มีหน้าที่เฉพาะตามสรีรวิทยาแหล่งกำเนิดและที่ตั้ง เซลล์เม็ดเลือดแดงเป็นเซลล์ที่มีมากที่สุดในร่างกายของเรา เนื่องจากมีเลือดประมาณ 5,000,000 เซลล์ต่อลูกบาศก์มิลลิเมตร ไม่ต้องสงสัยเลยว่าตัวพาออกซิเจนเหล่านี้เป็นหนึ่งในหน่วยพื้นฐานที่สุดในความสมดุลของร่างกายของเรา

ด้วยข้อมูลทั้งหมดนี้ ข้อความต่อไปนี้จึงชัดเจนยิ่งกว่า: เราต่างก็เป็นเซลล์ของเราทุกคน ตั้งแต่ผิวหนังชั้นนอกที่ลอกออก (ประมาณ 30,000 ทุกวัน) ไปจนถึงเซลล์ประสาทบางส่วนที่ ติดตัวเราไปตลอดชีวิต แต่ละหน่วยเซลล์มีความสำคัญและกำหนดเราเป็นสปีชีส์และ บุคคล จากหลักฐานนี้ เราบอกคุณทุกอย่างเกี่ยวกับ

เปอร์ออกซิโซม ออร์แกเนลล์ของเซลล์ที่น่าสนใจ.

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "ส่วนของเซลล์และออร์แกเนลล์ที่สำคัญที่สุด: บทสรุป"

เปอร์ออกซิโซมคืออะไร?

Peroxisomes เป็นไซโตพลาสซึมออร์แกเนลล์ที่พบในเซลล์ยูคาริโอตส่วนใหญ่นั่นคือพวกที่มีนิวเคลียสแตกต่างจากไซโตพลาสซึมที่เหลือโดยใช้เมมเบรนและประกอบกันเป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์

ในส่วนของมัน ออร์แกเนลล์ถูกกำหนดให้เป็นส่วนประกอบพื้นฐานของเซลล์ ซึ่งมีหน่วยโครงสร้างและทำหน้าที่เฉพาะ ภายในหมวดหมู่นี้ เราพบไมโทคอนเดรีย คลอโรพลาสต์ แวคิวโอล และเปอร์ออกซิโซม ท่ามกลางร่างกายเฉพาะอื่นๆ

กลับมาที่แนวคิดที่เกี่ยวข้องกับเราที่นี่ควรสังเกตว่า เพอรอกซิโซมเป็นออร์แกเนลล์ทรงกลมที่มีเยื่อหุ้มล้อมรอบ เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1–1 ไมโครเมตร. ภายในประกอบด้วยเอ็นไซม์สำคัญสำหรับการดำเนินปฏิกิริยาเมแทบอลิซึมต่างๆ รวมถึงหลายด้านของ เมแทบอลิซึมของเซลล์ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ร่างกายที่ทำหน้าที่เหล่านี้ได้รับพลังงานที่จำเป็นในการพัฒนา กิจกรรม.

มีการคาดคะเนว่า ภายในเปอร์ออกซิโซมแต่ละอันมีเอ็นไซม์ต่างกันโดยเฉลี่ย 50 ตัวที่สามารถเร่งปฏิกิริยาต่างๆ ได้ซึ่งแตกต่างกันไปตามชนิดของเซลล์ที่มีออร์แกเนลล์และสภาวะทางสรีรวิทยา ตัวอย่างเช่น ออร์แกเนลล์เหล่านี้มี 10% ของกิจกรรมทั้งหมดของเอนไซม์สองตัวที่เกี่ยวข้องกับวิถีของ เพนโตสฟอสเฟตที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับไกลโคไลซิส (ออกซิเดชันของกลูโคสเพื่อให้ได้ พลังงาน).

ความแตกต่างกับออร์แกเนลล์อื่นๆ

เพอร็อกซิโซมแตกต่างจากออร์แกเนลล์ทั่วไป (ไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์) มากในด้านความซับซ้อนและการทำงาน. พวกมันไม่มีสารพันธุกรรมของตัวเอง (DNA แบบวงกลม) พวกมันถูกห่อหุ้มด้วยเมมเบรนเท่านั้น และไม่มีไมทอร์ไรโบโซมหรือคลอโรริโบโซมในเมทริกซ์ของพวกมัน

เดอะ ทฤษฎีเอนโดซิมไบโอติก สันนิษฐานว่าไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์เป็นแบคทีเรียและอาร์เคียจากบรรพบุรุษที่ถูกกินเข้าไป ดังนั้นจึงยากที่จะเทียบเคียงความซับซ้อนทางสรีรวิทยาภายในเซลล์

ในทางสัณฐานวิทยา พวกมันมีลักษณะคล้ายกับไลโซโซม แต่มีออร์แกเนลล์ที่วิวัฒนาการเหมือนกันมากกว่า ซับซ้อนความจริงที่ว่าโปรตีนที่ประกอบขึ้นนั้นมาจากไรโบโซมอิสระ ไซโตพลาสซึม หากไม่มีกิจกรรมการสร้างโปรตีนของไรโบโซมแล้ว เปอร์รอกซิโซม ไมโตคอนเดรีย และคลอโรพลาสต์ก็ไม่มีทางก่อตัวขึ้นได้ ถึงอย่างไร, เนื่องจากเปอร์ออกซิโซมไม่มีจีโนมของตัวเอง โปรตีนทั้งหมดจึงต้องมาจากไซโตซิลิกไรโบโซมเหล่านี้. ในกรณีของไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ โมเลกุลของโปรตีนบางส่วนถูกสังเคราะห์ภายในตัวเอง

• คุณอาจสนใจ: "โปรตีน 20 ชนิดและหน้าที่ในร่างกาย"

หน้าที่ของเปอร์ออกซิโซม

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว เปอร์ออกซีโซมแต่ละชนิดมีเอนไซม์ที่แตกต่างกันอย่างน้อย 50 ชนิด ขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์ที่พบ ออร์แกเนลล์เหล่านี้ถูกกำหนดให้เป็นร่างกายที่ทำปฏิกิริยาออกซิเดชั่นซึ่งนำไปสู่ การผลิตไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ด้วยการค้นพบเอนไซม์เปอร์ออกซิเดสในตัวมัน ข้างใน.

เนื่องจากไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นสารประกอบที่ทำลายเซลล์ เปอร์ออกซิโซมยังมีเอนไซม์คาตาเลสซึ่งจะแตกตัวในน้ำหรือใช้เพื่อออกซิไดซ์สารประกอบอื่นๆ ปฏิกิริยาออกซิเดชันต่างๆ เกิดขึ้นในออร์แกเนลล์นี้ โดยเน้นที่กรดยูริก กรดอะมิโน และกรดไขมัน. น่าแปลกที่เอนไซม์ยูเรตออกซิเดส (มีหน้าที่ในการออกซิไดซ์กรดยูริกเป็น 5-ไฮดรอกซีไอซูเรต) พบได้ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและหลายเซลล์ แต่ไม่มีในมนุษย์ เรามียีนที่เข้ารหัส แต่ใช้งานไม่ได้เนื่องจากการกลายพันธุ์

หนึ่งในส่วนที่สำคัญที่สุดที่เปอร์ออกซิโซมโดดเด่นคือปฏิกิริยาออกซิเดชันของกรดไขมัน เนื่องจากสิ่งเหล่านี้เป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญ สำหรับการทำงานของสิ่งมีชีวิตในระดับจุลภาคและมหภาค ในเซลล์สัตว์ ปฏิกิริยาออกซิเดชันของชีวโมเลกุลไขมันเหล่านี้เกิดขึ้นในเพอรอกซิโซมและไรโบโซมโดย เหมือนกัน แต่ในสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น (เช่น ยีสต์) เปอร์ออกซิโซมเป็นสิ่งเดียวที่สามารถ ดำเนินการ.

นอกจากนี้เพื่อให้เซลล์มีอุปกรณ์เสริม (หรือเฉพาะ เช่น ในกรณีของยีสต์) ช่องสำหรับ ปฏิกิริยาออกซิเดชัน ควรสังเกตด้วยว่าเปอร์ออกซิโซมเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ทางชีวภาพ ไขมัน ในสัตว์ ทั้งโคเลสเตอรอลและโดลิโชล (ไขมันเมมเบรนสองชั้น) ถูกสังเคราะห์ในเพอรอกซิโซมและเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (ER) เหมือนกัน ในทางกลับกัน, ในเซลล์ตับ ออร์แกเนลล์หลายแง่มุมเหล่านี้มีหน้าที่สร้างกรดน้ำดีซึ่งเราจำได้ว่ามาจากคอเลสเตอรอล

ราวกับว่ายังไม่เพียงพอ เพอรอกซีโซมยังมีเอ็นไซม์ที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ พลาสมาโลเจน ฟอสโฟลิปิดมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อกายวิภาคของเนื้อเยื่อหัวใจและ สมอง อย่างที่คุณเห็น เปอร์ออกซีโซมเป็นศูนย์กลางสำคัญสำหรับการใช้ออกซิเจน (ออกซิเดชัน) แต่พวกมันยังมีบทบาทสำคัญอื่นๆ อีกมากมายทั้งในระดับเนื้อเยื่อและเซลล์

ออร์แกเนลล์พลาสติกชนิดพิเศษ

ในที่สุดก็ควรสังเกตว่าเปอร์ออกซิโซม แสดงพลาสติกที่ผิดปกติในโลกของออร์แกเนลล์. วัตถุทรงกลมขนาดเล็กเหล่านี้สามารถเพิ่มจำนวนและขนาดได้เมื่อเผชิญกับสิ่งเร้าบางอย่าง ทางสรีรวิทยาเพื่อกลับสู่สถานการณ์เริ่มต้นเมื่อมีทริกเกอร์จากภายนอก หายไป. นอกจากนี้ พวกมันยังสามารถเปลี่ยนแปลงการทำงานของเอนไซม์ตามสถานการณ์ทางสรีรวิทยาของสิ่งมีชีวิต

นี่เป็นเพราะความสามารถในการคูณที่มีประสิทธิภาพมาก: การรัดคอ ในการเริ่มต้นกระบวนการนี้ เยื่อหุ้มของเปอร์ออกซิโซมจะสัมผัสกับเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (ER) เหตุการณ์ที่ช่วยให้การถ่ายโอนไขมันเมมเบรนจาก ER ไปยังออร์แกเนลล์ที่เกี่ยวข้องกับเราที่นี่เพิ่มขึ้น พื้นผิวที่มีประโยชน์ เมื่อได้รับ "การบริจาค" นี้แล้ว เพอรอกซีโซมจะสามารถแบ่งออกเป็น 2 อันใหม่ ซึ่งจะค่อยๆ เติบโตเต็มที่ตามปริมาณโปรตีนของพวกมัน (ทั้งด้านในและบนเยื่อหุ้ม) เนื่องจากไรโบโซมอิสระสร้างโปรตีนที่จำเป็นต่อการทำงาน

นอกจากนี้ ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าเซลล์ของสิ่งมีชีวิตสามารถสร้างเปอร์ออกซิโซมได้ตั้งแต่เริ่มต้น เมื่อเซลล์ที่มีอยู่ทั้งหมดหายไปจากไซโตซอล กระบวนการนี้ซับซ้อนมากในระดับชีวเคมี แต่ก็เพียงพอแล้วสำหรับเราที่จะรู้ว่ากระบวนการนี้เกิดจากการสังเคราะห์ถุงน้ำในเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมและไมโทคอนเดรียของเซลล์

สรุป

เมื่อเรานึกถึงออร์แกเนลล์ของเซลล์ เราจะนึกถึงคนรู้จักเก่าโดยอัตโนมัติ เช่น ไมโตคอนเดรียหรือคลอโรพลาสต์ อาจเป็นไรโบโซมและแวคิวโอล ถ้าเรารู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ ปัญหา. สารอินทรีย์ที่น่าสนใจอย่างแท้จริงจำนวนมากที่มีอยู่ในไซโตซอลของเราสูญเสียไประหว่างทาง และเปอร์ออกซีโซมเป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของสิ่งนี้

ออร์แกเนลล์หลายแง่มุมเหล่านี้มีเอนไซม์มากกว่า 50 ชนิด ซึ่งหลายชนิดมีหลายชนิด เชี่ยวชาญในการออกซิเดชั่นของสารที่จำเป็นสำหรับเซลล์เพื่อให้ได้พลังงานในการเผาผลาญเพื่อดำเนินการ หน้าที่ของมัน นอกจากนี้ความสามารถในการเพิ่มจำนวนและขนาดทำให้เซลล์สามารถปรับตัวให้เข้ากับความต้องการด้านสิ่งแวดล้อมได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ไม่ต้องสงสัยเลยว่าออร์แกเนลล์ขนาดเล็กเหล่านี้มีความสำคัญต่อชีวิตของผู้ที่มีออร์แกเนลล์เหล่านี้

การอ้างอิงบรรณานุกรม:

• เซลล์ nonvesicular: peroxisomes แผนที่ของเนื้อเยื่อวิทยาของพืชและสัตว์ รวบรวมเมื่อวันที่ 15 เมษายน พ.ศ https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/6-peroxisomas.php
• ลาซาโรว์, พี. บี, & ฟูจิกิ, วาย. (1985). การกำเนิดทางชีวภาพของเปอร์ออกซิโซม การทบทวนชีววิทยาของเซลล์ประจำปี 1(1), 489-530
• Peroxisomes เซลล์: วิธีการระดับโมเลกุล พิมพ์ครั้งที่ 2. รวบรวมเมื่อวันที่ 15 เมษายน พ.ศ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9930/
• ราชูบินสกี้ ร. อ. และ สุพรหมมานี ส. (1995). โปรตีนแทรกซึม peroxisomes ได้อย่างไร เซลล์, 83(4), 525-528.
• Sakai, Y., Oku, M., van der Klei, I. เจ, & คีล, เจ. ถึง. (2006). Pexophagy: การสลายตัวของ peroxisomes โดยอัตโนมัติ Biochimica Et Biophysica Acta (BBA)-การวิจัยเซลล์ระดับโมเลกุล, 1763(12), 1767-1775
• Schrader, M. และ Fahimi, H. ง. (2006). เพอรอกซีโซมและความเครียดออกซิเดชัน Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-การวิจัยเซลล์ระดับโมเลกุล, 1763(12), 1755-1766
• โทลเบิร์ต, เอ็น. อี., & เอสเนอร์, อี. (1981). ไมโครบอดี: เพอรอกซีโซมและไกลออกซีโซม วารสารชีววิทยาของเซลล์ 91(3), 271.
• Van den Bosch, H., Schutgens, R. ข. เอช, วันเดอร์ส, ร. เจ เอ, & แท็กเกอร์, เจ. ม. (1992). ชีวเคมีของเปอร์ออกซิโซม การทบทวนชีวเคมีประจำปี 61(1), 157-197