MIKROBODIER: EGENSKABER, FUNKTIONER OG EKSEMPLER - BIOLOGI

De mikrolegemer er en klasse af cytoplasmatiske organeller omgivet af en enkelt membran, og som indeholder et fint matrix med variabel udseende mellem amorft eller fibrillært. Mikrobodier har undertiden et differentierbart center eller en kerne med højere elektrondensitet og et krystallinsk arrangement.

I disse organeller er der adskillige enzymer, nogle med en oxidativ funktion (såsom katalase), der deltager i oxidationen af nogle næringsstoffer. Peroxisomer, for eksempel nedbryde hydrogenperoxid (H ₂ O ₂).

Grafisk repræsentation af et peroxisom.

Kilde: Rock 'n Roll

De findes i eukaryote celler og stammer ved at inkorporere proteiner og lipider fra cytoplasmaen og omgiver sig med membranenheder.

egenskaber

Mikrobodier kan defineres som vesikler med en enkelt membran. Disse organeller har en diameter på 0,1 til 1,5 um. De har en ovoid form og i nogle tilfælde cirkulære med et granulært udseende. Nogle gange kan der forekomme en marginal plak i midten af organellen, hvilket giver den en særlig form.

Disse små strukturer blev for nylig opdaget og karakteriseret morfologisk og biokemisk takket være udviklingen af elektronmikroskopi.

I dyreceller er de placeret tæt på mitokondrierne og er altid meget mindre end disse. Mikrobodier er også rumligt forbundet med det glatte endoplasmatiske retikulum.

Membranen til mikroboder er sammensat af porin og er tyndere end for andre organeller, såsom lysosomer, og er i nogle tilfælde permeabel for små molekyler (som i peroxisomer i leverceller).

Mikrokroppernes matrix er sædvanligvis granulær og i nogle tilfælde homogen med en generelt ensartet elektrondensitet og med forgrenede filamenter eller korte fibriller. Ud over at indeholde enzymer kan vi finde en stor mængde phospholipider.

Funktioner

I dyreceller

Mikrobodier deltager i en række biokemiske reaktioner. Disse kan bevæge sig i cellen til det sted, hvor deres funktioner er påkrævet. I dyreceller bevæger de sig mellem mikrotubuli og i planteceller bevæger de sig langs mikrofilamenter.

De fungerer som receptorvesikler for produkter med forskellige metaboliske veje, der tjener som deres transport, og nogle reaktioner af metabolisk betydning forekommer også inden for dem.

Peroxisomer producere H ₂ O ₂ fra reduktionen af O ₂ af alkoholer og langkædede fedtsyrer. Dette peroxid er et stærkt reaktivt stof og bruges til enzymatisk oxidation af andre stoffer. Peroxisomer opfylde den vigtige funktion at beskytte cellulære komponenter fra oxidation af H ₂ O ₂ ved nedbrydning det inde.

Ved ß-oxidation er peroxisomer tæt på lipider og mitokondrier. Disse indeholder enzymer, der er involveret i fedtoxidation, såsom katalase, isocitratlyase og malatsynthase. De indeholder også lipaser, der nedbryder lagret fedt til deres fedtede acylkæder.

Peroxisomer syntetiserer også galdesalte, der hjælper med fordøjelsen og absorptionen af lipidmateriale.

I planteceller

I planter finder vi peroxisomer og glyoxysomer. Disse mikroboder er strukturelt de samme, selvom de har forskellige fysiologiske funktioner. Peroxisomer findes i bladene på karplanter og er forbundet med chloroplaster. I dem forekommer oxidation af glykolytinsyre, der er produceret under fikseringen af CO ₂.

Glyoxysomer findes i overflod under frø spiring, som opretholder lipidreserver. Enzymerne, der er involveret i glyoxylatcyklussen, hvor omdannelsen af lipider til kulhydrater findes, findes i disse mikroboder.

Efter outcrop af den fotosyntetiske maskiner, kulhydrater dannet gennem foto-respiration pathway i peroxisomer, hvor carbon tabt efter bindingen af O ₂ til Rubisco indfanges.

Mikrobodier indeholder katalaser og andre flavinafhængige oxidaser. Oxidationen af substrater af oxidaser knyttet til flavin ledsages af optagelsen af oxygen, og den deraf følgende dannelse af H ₂ O ₂. Dette peroxid nedbrydes ved virkningen af katalase, der producerer vand og ilt.

Disse organeller bidrager til optagelsen af ilt i cellen. Selvom de i modsætning til mitokondrier ikke indeholder elektroniske transportkæder eller andet energikrævende system (ATP).

eksempler

Selvom mikrobiologierne ligner hinanden meget med hensyn til deres struktur, er forskellige typer af dem blevet differentieret, afhængigt af de fysiologiske og metabolske funktioner, de udfører.

peroxisomer

Peroxisomer er mikroorganismer omgivet af en membran på ca. 0,5 um i diameter med forskellige oxidationsenzymer, såsom katalase, D-aminosyreoxidase, uratoxidase. Disse organeller er dannet ud fra fremskrivninger af det endoplasmatiske retikulum.

Peroxisomer findes i et stort antal hvirveldyrceller og væv. Hos pattedyr findes de i cellerne i leveren og nyrerne. I voksne rotteleverceller har det vist sig, at mikroboder har optaget mellem 1 og 2% af det samlede cytoplasmatiske volumen.

Mikrobodier kan findes i forskellige pattedyrsvæv, skønt de adskiller sig fra peroxisomer, der findes i lever og nyrer ved at præsentere proteinkatalasen i mindre mængde og mangler det meste af oxidaser, der er til stede i nævnte organeller af leverceller.

I nogle protister findes de også i betydelige mængder, som for Tetrahymena pyriformis.

Peroxisomer findes i leverceller, nyrer og andre protistvæv og organismer adskiller sig fra hinanden i sammensætning og nogle af deres funktioner.

Lever

I leverceller består mikroboderne for det meste af katalase, der udgør ca. 40% af de samlede proteiner i disse organeller. Andre oxidaser, såsom cuproproteiner, urateoxidase, flavoproteiner og D-aminosyreoxidase findes i leverperoxisomer.

Membranen af disse peroxisomer er sædvanligvis kontinuerlig med det glatte endoplasmatiske retikulum gennem en appendiks-lignende projektion. Matrixen har en moderat elektrondensitet og har en amorf til granulær struktur. Dets centrum har en høj elektronisk densitet og har en poly-rørformet struktur.

nyrer

Mikrobodier, der findes i nyreceller hos mus og rotter, har strukturelle og biokemiske egenskaber, der meget ligner dem af peroxisomer i leverceller.

Protein- og lipidkomponenterne i disse organeller falder sammen med levercellerne. Imidlertid er uratoxidase fra rotte nyreperoxisomer fraværende, og katalase findes ikke i store mængder. I nyrecellerne fra mus mangler peroxisomer et center med elektrondensitet.

Tetrahymena pyriformis

Tilstedeværelsen af peroxisomer er blevet påvist i forskellige protister, såsom T. pyriformis, ved at detektere aktiviteten af enzymerne katalaser, D-aminosyreoxidase og L-a-hydroxy syreoxidase.

Glioxisomes

I nogle planter findes de specialiserede peroxisomer, hvor reaktioner af glyoxylatvejen forekommer. Disse organeller blev kaldt glyoxysomer, fordi de bærer enzymerne og også udfører reaktionerne i denne metabolske vej.

Glycosomes

Det er små organeller, der udfører glykolyse i nogle protozoer som Trypanosoma spp. Enzymerne involveret i de indledende stadier af glykolyse er forbundet med denne organelle (HK, phosphoglucose-isomerase, PFK, ALD, TIM, glycerolkinase, GAPDH og PGK).

Disse er homogene og har en diameter på ca. 0,3 um. Der er fundet ca. 18 enzymer forbundet med denne mikrokrop.

Referencer

Cruz-Reyes, A., & Camargo-Camargo, B. (2000). Ordliste over termer inden for parasitologi og allierede videnskaber. Plaza og Valdes.
De Duve, CABP, & Baudhuin, P. (1966). Peroxisomer (mikroboder og beslægtede partikler). Fysiologiske anmeldelser, 46 (2), 323-357.
Hruban, Z., & Rechcígl, M. (2013). Mikrobodier og beslægtede partikler: morfologi, biokemi og fysiologi (bind 1). Academic Press.
Madigan, MT, Martinko, JM & Parker, J. (2004). Brock: Biologi af mikroorganismer. Pearson Uddannelse.
Nelson, DL, & Cox, MM (2006). Lehninger Principles of Biochemistry 4. udgave. Ed Omega. Barcelona.
Smith, H., & Smith, H. (Eds.). (1977). Plantecellers molekylærbiologi (bind 14). Univ of California Press.
Voet, D., & Voet, JG (2006). Biokemi. Panamerican Medical Ed.
Wayne, RO (2009). Plantecellebiologi: fra astronomi til zoologi. Academic Press.

MIKROBODIER: EGENSKABER, FUNKTIONER OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2025