MIKROSOMY: CHARAKTERYSTYKA, RODZAJE I FUNKCJE - BIOLOGIA - 2026

W mikrosomy są fragmenty membrany, które to małe pęcherzyki zamknięte. Struktury te powstają w wyniku reorganizacji wspomnianych fragmentów, generalnie pochodzą one z retikulum endoplazmatycznego po homogenizacji komórki. Pęcherzyki mogą być połączeniem błon od prawej do zewnątrz, od wewnątrz do zewnątrz lub zespolone.

Zwróć uwagę, że mikrosomy to artefakty, które pojawiają się dzięki procesowi homogenizacji komórek, tworząc różnorodne i złożone sztuczne struktury. Teoretycznie mikrosomy nie są normalnymi elementami żywych komórek.

Mikrosom to pęcherzyk utworzony przez błony z retikulum endoplazmatycznego.
Źródło: pracownicy Blausen.com (2014). „Galeria medyczna Blausen Medical 2014”. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. , źródło Wikimedia Commons Wnętrze mikrosomu jest zmienne. W strukturze lipidów mogą znajdować się różne białka - które nie są ze sobą spokrewnione. Mogą również mieć białka przyczepione do zewnętrznej powierzchni.

W literaturze wyróżnia się termin „mikrosom wątroby”, który odnosi się do struktur utworzonych przez komórki wątroby, odpowiedzialnych za ważne przemiany metaboliczne i związanych z maszynerią enzymatyczną retikulum endoplazmatycznego.

Mikrosomy wątroby od dawna są modelami eksperymentów in vitro w przemyśle farmaceutycznym. Te małe pęcherzyki są odpowiednią strukturą do przeprowadzania eksperymentów metabolizmu leków, ponieważ zawierają w sobie enzymy biorące udział w procesie, w tym CYP i UGT.

Historia

Mikrosomy obserwowano przez długi czas. Termin został wymyślony przez naukowca z Francji o nazwisku Claude, kiedy obserwował końcowe produkty wirowania materii wątroby.

W połowie lat 60. XX wieku badacz Siekevitz po przeprowadzeniu procesu homogenizacji komórek skojarzył mikrosomy z pozostałościami retikulum endoplazmatycznego.

cechy

W biologii komórki mikrosom to pęcherzyk utworzony przez błony z retikulum endoplazmatycznego.

Podczas rutynowych zabiegów na komórkach wykonywanych w laboratorium, komórki eukariotyczne pękają, a nadmiar błon ponownie zlepia się w pęcherzyki, tworząc mikrosomy.

Rozmiar tych pęcherzykowatych lub rurowych struktur mieści się w zakresie od 50 do 300 nanometrów.

Mikrosomy to artefakty laboratoryjne. Dlatego w żywej komórce iw normalnych warunkach fizjologicznych nie znajdujemy tych struktur. Inni autorzy ze swojej strony zapewniają, że nie są one artefaktami i że są prawdziwymi organellami obecnymi w nienaruszonych komórkach (więcej w Davidson i Adams, 1980)

Kompozycja

Skład membrany

Strukturalnie mikrosomy są identyczne z błoną retikulum endoplazmatycznego. Wewnątrz komórki sieć błon retikulum jest tak rozległa, że ​​stanowi ponad połowę wszystkich błon komórki.

Retikulum składa się z szeregu kanalików i woreczków zwanych cysternami, z których oba są zbudowane z membran.

Ten system membranowy tworzy ciągłą strukturę z błoną jądra komórkowego. W zależności od obecności lub braku rybosomów można wyróżnić dwa typy: retikulum endoplazmatyczne gładkie i szorstkie. Jeśli mikrosomy zostaną potraktowane określonymi enzymami, rybosomy mogą się odłączyć.

Skład wewnętrzny

Mikrosomy są bogate w różne enzymy, które zwykle znajdują się w gładkiej siateczce endoplazmatycznej wątroby.

Jednym z nich jest enzym cytochrom P450 (w skrócie CYPs). To katalityczne białko wykorzystuje szeroką gamę cząsteczek jako substratów.

CYP są częścią łańcucha przenoszenia elektronów i ze względu na swoje najczęstsze reakcje nazywana jest monooksygenazą, gdzie wprowadza atom tlenu do substratu organicznego, a pozostały atom tlenu (wykorzystuje tlen cząsteczkowy, O2) jest redukowany do Woda.

Mikrosomy są również bogate w inne białka błonowe, takie jak UGT (glukuronylotransferaza urydynodifosforanu) i FMO (rodzina białek monooksygenazy zawierających flawinę). Ponadto zawierają między innymi esterazy, amidazy, hydrolazy epoksydowe.

Sedymentacja podczas wirowania

W laboratoriach biologicznych istnieje rutynowa technika zwana wirowaniem. W tym przypadku ciała stałe można oddzielać przy użyciu różnych gęstości składników mieszaniny jako właściwości rozróżniającej.

Kiedy komórki są odwirowywane, różne składniki oddzielają się i wytrącają (to znaczy schodzą na dno probówki) w różnym czasie iz różnymi prędkościami. Jest to metoda stosowana, gdy chcesz oczyścić określony składnik komórkowy.

Podczas wirowania nienaruszonych komórek jako pierwsze osadzają się lub wytrącają najcięższe elementy: jądra i mitochondria. Dzieje się to przy mniej niż 10000 grawitacji (prędkości wirówek są określane ilościowo w grawitacjach). Mikrosomy osadzają się przy znacznie wyższych prędkościach rzędu 100 000 grawitacji.

Rodzaje

Obecnie termin mikrosom jest używany w szerokim sensie w odniesieniu do każdego pęcherzyka utworzonego w wyniku obecności błon, czy to mitochondriów, aparatu Golgiego czy błony komórkowej jako takiej.

Jednak najczęściej wykorzystywane przez naukowców są mikrosomy wątroby, dzięki zawartemu w nich składowi enzymatycznemu. Z tego powodu są to najczęściej cytowane w literaturze typy mikrosomów.

cechy

W celi

Ponieważ mikrosomy są artefaktem powstałym w procesie homogenizacji komórkowej, to znaczy nie są elementami, które normalnie znajdujemy w komórce, nie mają one powiązanej funkcji. Mają jednak ważne zastosowania w przemyśle farmaceutycznym.

W przemyśle farmaceutycznym

W przemyśle farmaceutycznym mikrosomy są szeroko stosowane do odkrywania leków. Mikrosomy pozwalają na proste badanie metabolizmu związków, które badacz chce ocenić.

Te sztuczne pęcherzyki można kupić w wielu fabrykach biotechnologicznych, które pozyskują je poprzez wirowanie różnicowe. W trakcie tego procesu homogenat komórkowy poddawany jest różnym prędkościom, co skutkuje otrzymaniem oczyszczonych mikrosomów.

Enzymy cytochromu P450 znajdujące się w mikrosomach są odpowiedzialne za pierwszą fazę metabolizmu ksenobiotyków. Są to substancje, które nie występują naturalnie w organizmach żywych i nie spodziewalibyśmy się ich naturalnie znaleźć. Generalnie muszą być metabolizowane, ponieważ większość z nich jest toksyczna.

W procesie utleniania ksenobiotyków uczestniczą również inne białka, które również znajdują się wewnątrz mikrosomu, takie jak rodzina białek monooksygenazy, które zawierają flawinę, i ułatwiają ich wydalanie.

Zatem mikrosomy są doskonałymi bytami biologicznymi, które pozwalają na ocenę reakcji organizmu na określone leki i leki, ponieważ posiadają mechanizm enzymatyczny niezbędny do metabolizmu tych egzogennych związków.

Bibliografia

1. Davidson, J. i Adams, RLP (1980). Biochemistry of Davidson Nucleic Acids. Reverté.
2. Faqi, AS (red.). (2012). Obszerny przewodnik po toksykologii w przedklinicznym opracowywaniu leków. Academic Press.
3. Fernández, PL (2015). Velazquez. Farmakologia podstawowa i kliniczna (eBook online). Panamerican Medical Ed.
4. Lam, JL i Benet, LZ (2004). Badania mikrosomów wątrobowych są niewystarczające do scharakteryzowania klirensu metabolicznego in vivo i interakcji metabolicznych lek-lek: badania metabolizmu digoksyny w pierwotnych hepatocytach szczura w porównaniu z mikrosomami. Metabolizm i dyspozycja leków, 32 (11), 1311-1316.
5. Palade, GE i Siekevitz, P. (1956). Mikrosomy wątroby; zintegrowane badanie morfologiczne i biochemiczne. The Journal of biophysical and biochemical cytology, 2 (2), 171-200.
6. Stillwell, W. (2016). Wprowadzenie do błon biologicznych. Newnes.
7. Taylor, JB i Triggle, DJ (2007). Kompleksowa chemia medyczna II. Elsevier.