MIKROCIAŁA: CHARAKTERYSTYKA, FUNKCJE I PRZYKŁADY - BIOLOGIA - 2025

W microbodies są klasą cytoplazmatycznych organelli otoczonych przez jedną membranę i zawierającego osnowę drobnych ze zmiennym wyglądzie bezpostaciowy granulowany lub fibrylarnego. Mikrociała mają czasami różniczkowalne centrum lub jądro o większej gęstości elektronów i układzie krystalicznym.

W tych organellach znajduje się kilka enzymów, niektóre z funkcją oksydacyjną (np. Katalaza), które uczestniczą w utlenianiu niektórych składników odżywczych. Na przykład peroksysomy rozkładają nadtlenek wodoru (H ₂ O ₂ ).

Graficzne przedstawienie peroksysomu.
Źródło: Rock 'n Roll

Występują w komórkach eukariotycznych i powstają poprzez włączenie białek i lipidów z cytoplazmy i otoczenie ich jednostkami błonowymi.

cechy

Mikrociała można zdefiniować jako pęcherzyki z pojedynczą membraną. Te organelle mają średnicę od 0,1 do 1,5 µm. Mają kształt jajowaty, w niektórych przypadkach okrągły, z ziarnistym wyglądem. Czasami w środku organelli może pojawić się brzeżna płytka, nadająca jej określony kształt.

Te małe struktury zostały niedawno odkryte i scharakteryzowane morfologicznie i biochemicznie dzięki rozwojowi mikroskopii elektronowej.

W komórkach zwierzęcych znajdują się blisko mitochondriów, zawsze są znacznie mniejsze od nich. Mikrociała są również przestrzennie związane z gładką siateczką endoplazmatyczną.

Błona mikroorganizmów składa się z poryny i jest cieńsza niż błona innych organelli, takich jak lizosomy, w niektórych przypadkach przepuszczalna dla małych cząsteczek (jak w peroksysomach komórek wątroby).

Matryca mikrociał jest zwykle ziarnista, aw niektórych przypadkach jednorodna, z generalnie jednorodną gęstością elektronów i rozgałęzionymi włóknami lub krótkimi włókienkami. Oprócz enzymów możemy znaleźć dużą ilość fosfolipidów.

cechy

W komórkach zwierzęcych

Mikrociała biorą udział w różnych reakcjach biochemicznych. Mogą one przemieszczać się w komórce do miejsca, w którym ich funkcje są wymagane. W komórkach zwierzęcych poruszają się między mikrotubulami, aw komórkach roślinnych wzdłuż mikrowłókien.

Działają jako pęcherzyki receptorowe dla produktów różnych szlaków metabolicznych, służąc jako ich transport, a także zachodzą w nich pewne reakcje o znaczeniu metabolicznym.

Peroksysomy wytwarzają H ₂ O _{2 w} wyniku redukcji O ₂ przez alkohole i długołańcuchowe kwasy tłuszczowe. Ten nadtlenek jest substancją silnie reaktywną i jest używany do enzymatycznego utleniania innych substancji. Peroksysomy pełnią ważną funkcję ochrony składników komórkowych przed utlenianiem przez H ₂ O ₂ poprzez jego degradację w środku.

Podczas β-oksydacji peroksysomy znajdują się w bliskim sąsiedztwie lipidów i mitochondriów. Zawierają one enzymy biorące udział w utlenianiu tłuszczu, takie jak katalaza, liaza izocytrynianowa i syntaza jabłczanowa. Zawierają również lipazy, które rozkładają zmagazynowane tłuszcze do ich tłuszczowych łańcuchów acylowych.

Peroksysomy syntetyzują również sole żółciowe, które pomagają w trawieniu i wchłanianiu materiału lipidowego.

W komórkach roślinnych

W roślinach znajdujemy peroksysomy i glioksysomy. Te mikrociała są strukturalnie takie same, chociaż mają różne funkcje fizjologiczne. Peroksysomy znajdują się w liściach roślin naczyniowych i są związane z chloroplastami. W nich zachodzi utlenianie kwasu glikolitowego, powstającego podczas wiązania CO ₂ .

Podczas kiełkowania nasion znajduje się dużo glioksysomów, które utrzymują rezerwy lipidów. W tych mikrociałach znajdują się enzymy biorące udział w cyklu glioksylanowym, w którym zachodzi przemiana lipidów w węglowodany.

Po odsłonięciu mechanizmu fotosyntetycznego węglowodany powstają na drodze fotooddychania w peroksysomach, gdzie utracony węgiel jest wychwytywany po związaniu O ₂ z RubisCO.

Mikrociała zawierają katalazy i inne oksydazy zależne od flawin. Utlenianiu substratów przez oksydazy związane z flawiną towarzyszy pobór tlenu iw konsekwencji tworzenie się H ₂ O ₂ . Ten nadtlenek jest rozkładany przez działanie katalazy, wytwarzając wodę i tlen.

Te organelle przyczyniają się do pobierania tlenu przez komórkę. Chociaż w przeciwieństwie do mitochondriów, nie zawierają elektronicznych łańcuchów transportowych ani innych systemów wymagających energii (ATP).

Przykłady

Chociaż mikrociałka są do siebie bardzo podobne pod względem budowy, to zróżnicowano ich różne typy w zależności od pełnionych funkcji fizjologicznych i metabolicznych.

Peroksysomy

Peroksysomy to mikrociałka otoczone błoną o średnicy około 0,5 µm z różnymi enzymami utleniającymi, takimi jak katalaza, oksydaza D-aminokwasowa, oksydaza moczanowa. Te organelle powstają z wypustek retikulum endoplazmatycznego.

Peroksysomy znajdują się w dużej liczbie komórek i tkanek kręgowców. U ssaków znajdują się w komórkach wątroby i nerek. Stwierdzono, że w komórkach wątroby dorosłego szczura mikrociała zajmują od 1 do 2% całkowitej objętości cytoplazmatycznej.

Mikro-ciała można znaleźć w różnych tkankach ssaków, chociaż różnią się one od peroksysomów znajdujących się w wątrobie i nerkach, prezentując mniejszą ilość katalazy białkowej i pozbawioną większości oksydaz obecnych w organellach komórek wątroby.

U niektórych protistów występują również w znacznych ilościach, jak w przypadku Tetrahymena pyriformis.

Peroksysomy znajdujące się w komórkach wątroby, nerkach i innych tkankach i organizmach protisty różnią się od siebie składem i niektórymi funkcjami.

Wątroba

W komórkach wątroby mikrociała zbudowane są głównie z katalazy, która stanowi około 40% wszystkich białek tych organelli. Inne oksydazy, takie jak cuproproteiny, oksydaza moczanowa, flawoproteiny i oksydaza D-aminokwasów znajdują się w peroksysomach wątrobowych.

Błona tych peroksysomów jest zwykle ciągła z gładką retikulum endoplazmatycznym poprzez występ podobny do wyrostka robaczkowego. Matryca ma umiarkowaną gęstość elektronową i ma strukturę od amorficznej do ziarnistej. Jego środek ma wysoką gęstość elektronową i ma strukturę wielorurową.

Nerki

Mikrociała znalezione w komórkach nerkowych myszy i szczurów mają cechy strukturalne i biochemiczne bardzo podobne do peroksysomów w komórkach wątroby.

Składniki białkowe i lipidowe w tych organellach pokrywają się ze składnikami komórek wątroby. Jednak w peroksysomach nerek szczurów nie ma oksydazy moczanowej, a katalaza nie występuje w dużych ilościach. W komórkach nerkowych myszy peroksysomy nie mają centrum z gęstością elektronów.

Tetrahymena pyriformis

Obecność peroksysomów wykryto u różnych protistów, takich jak T. pyriformis, poprzez wykrywanie aktywności enzymów katalazy, oksydazy D-aminokwasowej i oksydazy L-α-hydroksykwasu.

Glioksysomy

W niektórych roślinach występują wyspecjalizowane peroksysomy, w których zachodzą reakcje szlaku glioksalowego. Te organelle zostały nazwane glioksysomami, ponieważ przenoszą enzymy, a także przeprowadzają reakcje tego szlaku metabolicznego.

Glikosomy

Są to małe organelle, które przeprowadzają glikolizę u niektórych pierwotniaków, takich jak Trypanosoma spp. Enzymy zaangażowane w początkowe etapy glikolizy są związane z tymi organellami (HK, izomeraza fosfoglukozy, PFK, ALD, TIM, kinaza glicerolowa, GAPDH i PGK).

Są jednorodne i mają średnicę około 0,3 µm. Znaleziono około 18 enzymów związanych z tym mikrociałem.

Bibliografia

1. Cruz-Reyes, A. i Camargo-Camargo, B. (2000). Glosariusz terminów z parazytologii i nauk pokrewnych. Plaza i Valdes.
2. De Duve, CABP i Baudhuin, P. (1966). Peroksysomy (mikrociała i pokrewne cząsteczki). Physiological reviews, 46 (2), 323–357.
3. Hruban, Z., & Rechcígl, M. (2013). Mikrociała i pokrewne cząstki: morfologia, biochemia i fizjologia (tom 1). Academic Press.
4. Madigan, MT, Martinko, JM & Parker, J. (2004). Brock: Biologia mikroorganizmów. Edukacja Pearson.
5. Nelson, DL i Cox, MM (2006). Lehninger Principles of Biochemistry, wydanie 4. Ed Omega. Barcelona.
6. Smith, H. i Smith, H. (red.). (1977). Biologia molekularna komórek roślinnych (tom 14). Univ of California Press.
7. Voet, D. i Voet, JG (2006). Biochemia. Panamerican Medical Ed.
8. Wayne, RO (2009). Biologia komórki roślinnej: od astronomii do zoologii. Academic Press.