Χαρακτηριστικά μικροσωμάτια, λειτουργίες και παραδείγματα

Το μικροσωματίδια Αποτελούν μία κατηγορία κυτταροπλασματικών οργανιδίων που περιβάλλεται από μια ενιαία μεμβράνη και περιέχει μια λεπτή μήτρα με μεταβλητό εμφάνιση μεταξύ άμορφη, κοκκώδης ή ινιδικό. Τα μικρόβια παρουσιάζουν μερικές φορές ένα διαφορετικό κέντρο ή πυρήνα με υψηλότερη πυκνότητα ηλεκτρονίων και κρυσταλλική διάταξη.

Σε αυτά τα οργανίδια είναι διάφορα ένζυμα, μερικά με οξειδωτική λειτουργία (όπως η καταλάση), που ενέχεται στην οξείδωση ορισμένων θρεπτικών συστατικών. Τα υπεροξυσώματα, για παράδειγμα, αποσυνθέτουν υπεροξείδιο του υδρογόνου (Η₂Ο₂).

Βρίσκονται σε ευκαρυωτικά κύτταρα και προέρχονται από την ενσωμάτωση πρωτεϊνών και λιπιδίων από το κυτταρόπλασμα και περιβάλλουν τους με μονάδες μεμβράνης..

Ευρετήριο

• 1 Χαρακτηριστικά
• 2 Λειτουργίες
  • 2.1 Στα ζωικά κύτταρα
  • 2.2 Στα φυτικά κύτταρα
• 3 Παραδείγματα
  • 3.1 Περοξυσώματα
  • 3.2 Ήπαρ
  • 3.3 Νεφροί
  • 3.4 Tetrahymena pyriformis
  • 3.5 Γλοξυσώματα
  • 3.6 Γλυκοσώματα
• 4 Αναφορές

Χαρακτηριστικά

Τα μικροσωμάτια μπορούν να οριστούν ως κυστίδια με μία μεμβράνη. Αυτά τα οργανίδια έχουν διάμετρο μεταξύ 0,1 έως 1,5 μm. Έχουν ωοειδές σχήμα και σε ορισμένες περιπτώσεις κυκλικές, με κοκκώδη εμφάνιση. Μερικές φορές μπορεί να εμφανιστεί ένα περιθωριακό έλασμα στο κέντρο του οργανιδίου, το οποίο δίνει ιδιαίτερο σχήμα σε αυτό.

Αυτές οι δομές μικρού μεγέθους, ανακαλύφθηκαν πρόσφατα και χαρακτηρίστηκαν μορφολογικά και βιοχημικά, χάρη στην ανάπτυξη ηλεκτρονικής μικροσκοπίας.

Σε ζωικά κύτταρα βρίσκονται κοντά στα μιτοχόνδρια, πάντα πολύ μικρότερα από αυτά. Τα μικροσωμάτια είναι επίσης χωρικά συσχετισμένα με το ομαλό ενδοπλασματικό δίκτυο.

Η μεμβράνη αποτελείται μικροσωματίδια πορίνη και είναι λεπτότερο από άλλα οργανίδια όπως λυσοσώματα, όντας σε ορισμένες περιπτώσεις διαπερατή σε μικρά μόρια (όπως στο υπεροξυσωμάτων ηπατικών κυττάρων).

Η μήτρα των μικροσωματιδίων είναι συνήθως κοκκώδης, και σε ορισμένες περιπτώσεις ομοιογενής, με γενικά ομοιόμορφη πυκνότητα ηλεκτρονίων και με διακλαδισμένα νημάτια ή βραχείς ινιδώματα. Εκτός από τα ένζυμα που περιέχουν, μπορούμε να βρούμε πολλά φωσφολιπίδια.

Λειτουργίες

Σε ζωικά κύτταρα

Τα μικροσωμάτια συμμετέχουν σε ποικίλες βιοχημικές αντιδράσεις. Μπορούν να κινηθούν στο κελί στον τόπο όπου απαιτούνται οι λειτουργίες τους. Σε ζωικά κύτταρα κινούνται μεταξύ μικροσωληναρίων και σε φυτικά κύτταρα κινούνται κατά μήκος μικροϊνών.

Δρουν ως κυστίδια υποδοχέα προϊόντων διαφορετικών μεταβολικών οδών που χρησιμεύουν ως μεταφορά αυτών και επίσης εντός αυτών εμφανίζονται ορισμένες αντιδράσεις μεταβολικής σημασίας.

Τα υπεροξυσώματα παράγουν Η₂Ο₂ από τη μείωση του Ο₂ για αλκοόλες και λιπαρά οξέα μακριάς αλυσίδας. Αυτό το υπεροξείδιο είναι μια εξαιρετικά δραστική ουσία και χρησιμοποιείται στην ενζυμική οξείδωση άλλων ουσιών. Τα υπεροξυσώματα εκπληρώνουν τη σημαντική λειτουργία της προστασίας των κυτταρικών συστατικών από την οξείδωση με Η₂Ο₂ με την υποβάθμιση μέσα.

Στην β-οξείδωση, τα υπεροξυσώματα είναι πολύ κοντά στα λιπίδια και τα μιτοχόνδρια. Αυτά περιέχουν ένζυμα που εμπλέκονται στην οξείδωση του λίπους, όπως η καταλάση, η ισοκυστερική λυάση και η συνθετάση μηλικής ένωσης. Περιέχουν επίσης λιπάσες που διασπούν τα αποθηκευμένα λίπη στις λιπαρές ακυλ αλυσίδες τους.

Τα υπεροξυσώματα συνθέτουν επίσης χολικά άλατα που βοηθούν στην πέψη και την απορρόφηση του λιπιδικού υλικού.

Στα φυτικά κύτταρα

Στα φυτά βρίσκουμε υπεροξυσώματα και γλυοξυσώματα. Αυτά τα μικροσωμάτια είναι δομικά ίσα, αν και έχουν διαφορετικές φυσιολογικές λειτουργίες. Τα υπεροξυσώματα βρίσκονται στα φύλλα των αγγειακών φυτών και σχετίζονται με χλωροπλάστες. Σε αυτά εμφανίζεται η οξείδωση του γλυκολυτικού οξέος, που παράγεται κατά τη διάρκεια της σταθεροποίησης του CO₂.

Οι glyoxisomes είναι άφθονα κατά τη διάρκεια της βλάστησης των σπόρων που διατηρούν αποθέματα λιπιδίων. Τα ένζυμα που εμπλέκονται στην γλυοξυλικό κύκλο, όπου ο μετασχηματισμός λαμβάνει χώρα λιπίδια υδατάνθρακες, είναι σε αυτές τις μικροσωματίδια.

Στη συνέχεια, μηχανήματα Basset φωτοσυνθετική, οι υδατάνθρακες σχηματίζονται μέσω της διαδρομής των φωτοαναπνοή σε υπεροξυσωμάτων όπου απομονώνει άνθρακα χάνεται μετά την πρόσδεση του O₂ στο RubisCO.

Τα μικροσωμάτια περιέχουν καταλάση και άλλες φλαβο-εξαρτώμενες οξειδάσες. Η οξείδωση υποστρωμάτων από οξειδάσες συνδεδεμένες με φλαβίνη, συνοδεύεται από την πρόσληψη οξυγόνου και τον επακόλουθο σχηματισμό του Η₂Ο₂. Αυτό το υπεροξείδιο αποικοδομείται από τη δράση της καταλάσης, παράγοντας νερό και οξυγόνο.

Αυτά τα οργανίδια συμβάλλουν στην πρόσληψη οξυγόνου από το κύτταρο. Αν και σε αντίθεση με τα μιτοχόνδρια, δεν περιέχουν ηλεκτρονικές αλυσίδες μεταφοράς ή άλλα συστήματα που απαιτούν ενέργεια (ATP).

Παραδείγματα

Αν και τα μικροστοιχεία είναι πολύ παρόμοια μεταξύ τους όσον αφορά τη δομή τους, οι διαφορετικοί τύποι αυτών έχουν διαφοροποιηθεί ανάλογα με τις φυσιολογικές και μεταβολικές λειτουργίες που εκτελούν..

Περοξυσώματα

Τα μικροσωματίδια υπεροξυσωμάτων περιβάλλεται από μια μεμβράνη των περίπου 0,5μm σε διάμετρο με διάφορα ένζυμα όπως οξείδωση καταλάση, οξειδάση ϋ-αμινοξέος, ουρικάση. Αυτά τα οργανίδια σχηματίζονται από προεξοχές του ενδοπλασματικού δικτύου.

Τα υπεροξυσώματα ευρίσκονται σε μεγάλο αριθμό κυττάρων και ιστών σπονδυλωτών. Στα θηλαστικά βρίσκονται στα κύτταρα του ήπατος και των νεφρών. Σε κύτταρα ήπατος από ενήλικους αρουραίους, διαπιστώθηκε ότι μικροσωματίδια καταλαμβάνουν μεταξύ 1 και 2% του συνολικού όγκου κυτταροπλασματικών.

Μικροσωματίδια μπορούν να βρεθούν σε διάφορους ιστούς θηλαστικών, αν και διαφέρουν περοξυσώματος που βρέθηκαν στο ήπαρ και τους νεφρούς καταλάσης πρωτεΐνης να παρουσιάσει λιγότερες και στερείται πιο οξειδάσες όπως οργανίδια παρόντα σε κύτταρα του ήπατος.

Σε ορισμένους protists βρίσκονται επίσης σε σημαντικές ποσότητες, όπως στην περίπτωση του Tetrahymena pyriformis.

Τα υπεροξυσώματα που βρίσκονται στα ηπατικά κύτταρα, στους νεφρούς και σε άλλους ιστούς και αντιστατικούς οργανισμούς, διαφέρουν μεταξύ τους όσον αφορά τη σύνθεση και μερικές από τις λειτουργίες τους.

Ήπαρ

Στα ηπατικά κύτταρα, τα μικρόβια αποτελούνται κυρίως από καταλάση, η οποία αποτελεί περίπου το 40% των συνολικών πρωτεϊνών στα εν λόγω οργανίδια. Άλλες οξειδάσες όπως οι κυπαροπρωτεΐνες, η ουρική οξειδάση, οι φλαβοπρωτεΐνες και η Ο-αμινοξική οξειδάση βρίσκονται σε ηπατικά υπεροξικά.

Η μεμβράνη αυτών των υπεροξειδίων συνεχίζεται συνήθως με το ομαλό ενδοπλασματικό δίκτυο μέσω μιας προεξοχής τύπου προσάρτησης. Η μήτρα έχει μέτρια πυκνότητα ηλεκτρονίων και έχει δομή μεταξύ άμορφου και κοκκώδους. Το κέντρο του έχει υψηλή ηλεκτρονική πυκνότητα και παρουσιάζει μια πολύ σωληνοειδή δομή.

Νεφροί

Μικροσωματίδια βρέθηκαν σε κύτταρα νεφρού σε ποντικούς και αρουραίους, έχουν πολύ παρόμοιες δομικές και βιοχημικά χαρακτηριστικά να περοξυσώματος ηπατικών κυττάρων.

Τα πρωτεϊνικά και λιπιδικά συστατικά σε αυτά τα οργανίδια συμπίπτουν με εκείνα των ηπατικών κυττάρων. Ωστόσο, νεφρό περοξυσώματος αρουραίου, ουρικής οξειδάσης και καταλάσης είναι απούσα όχι σε μεγάλες ποσότητες. Στα νεφρικά κύτταρα των ποντικών, τα υπεροξυσώματα στερούνται ενός κέντρου με ηλεκτρονική πυκνότητα.

Tetrahymena pyriformis

Η παρουσία υπεροξυσωμάτων έχει ανιχνευθεί σε διάφορους παράγοντες, όπως π.χ. Τ. Pyriformis, με την ανίχνευση της δραστικότητας των ενζύμων καταλάσης, της οξειδάσης ϋ-αμινοξέος και της οξειδάσης της L-α-υδροξυοξέος.

Γλοιοξυσώματα

Σε μερικά φυτά είναι εξειδικευμένα υπεροξυσώματα, όπου συμβαίνουν οι αντιδράσεις της οδού γλυοξυλικού. Αυτά τα οργανίδια ονομάστηκαν γλυοξυσώματα, που φέρει διότι τα ένζυμα και επίσης να εκτελεί τις αντιδράσεις της μεταβολικής πορείας.

Γλυκοσώματα

Είναι μικρά οργανίδια που διεξάγουν γλυκόλυση σε κάποια πρωτόζωα όπως Trypanosoma spp. Τα ένζυμα που εμπλέκονται στα πρώτα στάδια της γλυκόλυσης που σχετίζονται με αυτό το οργανίδιο (HK, φωσφογλυκόζης ισομεράση, PFK, ALD, ΤΙΜ, κινάση γλυκερόλης, GAPDH και PGK).

Αυτά είναι ομοιογενή και έχουν διάμετρο περίπου 0,3 μm. Περίπου 18 ένζυμα έχουν βρεθεί που σχετίζονται με αυτό το μικροσκοπικό σώμα.

Αναφορές

1. Cruz-Reyes, Α., & Camargo-Camargo, Β. (2000). Γλωσσάριο όρων στην Παρασιτολογία και τις Συμμαχικές Επιστήμες. Plaza και Valdes.
2. De Duve, C. Α. Β. Ρ., & Baudhuin, Ρ. (1966). Τα υπεροξυσώματα (μικροστοιχεία και σχετικά σωματίδια). Φυσιολογικές αναθεωρήσεις, 46(2), 323-357.
3. Hruban, Z., & Rechcígl, Μ. (2013). Μικροσώματα και σχετικά σωματίδια: μορφολογία, βιοχημεία και φυσιολογία (Τόμος 1). Academic Press.
4. Madigan, M.T., Martinko, J. Μ. & Parker, J. (2004). Brock: Βιολογία μικροοργανισμών. Εκπαίδευση Pearson.
5. Nelson, D. L., & Cox, Μ. Μ. (2006). Αρχές Lehninger της Βιοχημείας 4η έκδοση. Ed Omega. Βαρκελώνη.
6. Smith, Η., & Smith, Η. (Eds.). (1977). Η μοριακή βιολογία των φυτικών κυττάρων (Τόμος 14). Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας Τύπου.
7. Voet, D., & Voet, J.G (2006). Βιοχημεία. Ed. Panamericana Medical.
8. Wayne, R. Ο. (2009). Βιολογία των φυτικών κυττάρων: από την αστρονομία μέχρι τη ζωολογία. Academic Press.