MIKROBODY: VLASTNOSTI, FUNKCIE A PRÍKLADY - BIOLÓGIE

Tieto mikrotělesa sú trieda cytoplazmatických organel obklopených jedinou membránou a obsahujúce jemné matice s premennou vzhľadu medzi amorfné, zrnitý alebo fibrilárna. Mikrobody majú niekedy odlišné centrum alebo jadro s vyššou hustotou elektrónov a kryštalickým usporiadaním.

V týchto organelách existuje niekoľko enzýmov, niektoré s oxidačnou funkciou (napríklad kataláza), ktoré sa podieľajú na oxidácii niektorých živín. Peroxizómov, napríklad rozkladať peroxid vodíka (H ₂ O ₂ ).

Grafické znázornenie peroxizómu.
Zdroj: Rock 'n Roll

Nachádzajú sa v eukaryotických bunkách a vznikajú začlenením proteínov a lipidov z cytoplazmy a obklopujúcich sa membránovými jednotkami.

vlastnosti

Mikrobody môžu byť definované ako vezikuly s jednou membránou. Tieto organely majú priemer 0,1 až 1,5 um. Majú oválny tvar a v niektorých prípadoch kruhové, s granulárnym vzhľadom. V strede organely sa niekedy môže objaviť okrajový plak, ktorý jej dáva osobitný tvar.

Tieto malé štruktúry boli nedávno objavené a morfologicky a biochemicky charakterizované vďaka vývoju elektrónovej mikroskopie.

V živočíšnych bunkách sú umiestnené blízko mitochondrií, vždy sú omnoho menšie. Mikrotriedky sú tiež priestorovo spojené s hladkým endoplazmatickým retikulom.

Membrána mikrobutín je zložená z porínu a je tenšia ako membrána iných organel, ako sú lyzozómy, ktorá je v niektorých prípadoch priepustná pre malé molekuly (napríklad v peroxizómoch pečeňových buniek).

Matrica mikrobiel je obvykle granulárna a v niektorých prípadoch homogénna, so všeobecne rovnomernou hustotou elektrónov a s rozvetvenými vláknami alebo krátkymi vláknami. Okrem enzýmov nájdeme aj veľké množstvo fosfolipidov.

Vlastnosti

V živočíšnych bunkách

Mikrobody sa zúčastňujú rôznych biochemických reakcií. Tieto sa môžu pohybovať v bunke na miesto, kde sú potrebné ich funkcie. V živočíšnych bunkách sa pohybujú medzi mikrotubulami a v rastlinných bunkách sa pohybujú pozdĺž mikrofilamentov.

Pôsobia ako receptorové vezikuly pre produkty rôznych metabolických ciest, ktoré slúžia ako ich transport, a v nich sa vyskytujú aj niektoré metabolické reakcie.

Peroxizómov produkovať H ₂ O ₂ redukciou O ₂ od alkoholov a mastných kyselín s dlhým reťazcom. Tento peroxid je vysoko reaktívna látka a používa sa pri enzymatickej oxidácii iných látok. Peroxizómov plní dôležitú funkciu ochrany bunkové zložky pred oxidáciou H ₂ O ₂ degradáciou ho dovnútra.

Pri p-oxidácii sú peroxizómy v tesnej blízkosti lipidov a mitochondrií. Tieto obsahujú enzýmy, ktoré sa zúčastňujú oxidácie tukov, ako je napríklad kataláza, izocitrát lyáza a malát syntáza. Obsahujú tiež lipázy, ktoré štiepia uložené tuky na ich mastné acylové reťazce.

Peroxizómy tiež syntetizujú žlčové soli, ktoré pomáhajú pri trávení a absorpcii lipidového materiálu.

V rastlinných bunkách

V rastlinách nájdeme peroxizómy a glyoxysómy. Tieto mikrobody sú štruktúrne rovnaké, hoci majú odlišné fyziologické funkcie. Peroxizómy sa nachádzajú v listoch cievnych rastlín a sú spojené s chloroplastami. V nich dochádza k oxidácii kyseliny glykolytickej, vznikajúce pri fixácii CO ₂ .

Glyoxysómy sa nachádzajú v hojnosti počas klíčenia semien, ktoré udržiavajú lipidové rezervy. Enzýmy zapojené do glyoxylátového cyklu, v ktorých dochádza k transformácii lipidov na uhľohydráty, sa nachádzajú v týchto mikrobiologických bunkách.

Po úvodnom fotosyntetického strojov, sacharidy sú tvorené pomocou foto-respiračné dráhy v peroxizómov, kde uhlík stratil po viazanie O _2, je na Rubisco zachytený.

Mikrobody obsahujú katalázy a iné flavín-dependentné oxidázy. Oxidácia substrátov oxidáz spojených s Flavin sú sprevádzané spotreby kyslíka a následnou tvorbou H ₂ O ₂ . Tento peroxid je degradovaný pôsobením katalázy, produkujúcej vodu a kyslík.

Tieto organely prispievajú k absorpcii kyslíka bunkou. Hoci na rozdiel od mitochondrií neobsahujú elektronické dopravné reťazce alebo iný systém vyžadujúci energiu (ATP).

Príklady

Aj keď sú mikrobody z hľadiska štruktúry veľmi podobné, rôzne typy sa od seba odlišujú podľa fyziologických a metabolických funkcií, ktoré vykonávajú.

peroxyzómového

Peroxizómy sú mikrobody obklopené membránou s priemerom asi 0,5 um s rôznymi oxidačnými enzýmami, ako je kataláza, D-aminokyselinová oxidáza, urátová oxidáza. Tieto organely sú tvorené projekciami endoplazmatického retikula.

Peroxizómy sa nachádzajú vo veľkom počte stavovcových buniek a tkanív. U cicavcov sa nachádzajú v bunkách pečene a obličiek. V pečeňových bunkách dospelých potkanov sa zistilo, že mikrobody zaujímajú 1 až 2% z celkového cytoplazmatického objemu.

Mikrobody sa nachádzajú v rôznych tkanivách cicavcov, hoci sa líšia od peroxizómov nachádzajúcich sa v pečeni a obličkách tým, že obsahujú proteínovú katalázu v menšom množstve a postrádajú väčšinu oxidáz prítomných v uvedených organelách pečeňových buniek.

U niektorých protistov sa vyskytujú tiež vo významných množstvách, ako v prípade Tetrahymena pyriformis.

Peroxizómy nachádzajúce sa v pečeňových bunkách, obličkách a iných protistujúcich tkanivách a organizmoch sa navzájom líšia zložením a niektorými z ich funkcií.

pečeň

V pečeňových bunkách sú mikrobody zložené väčšinou z katalázy, ktorá predstavuje asi 40% z celkových proteínov v týchto organelách. V pečeňových peroxizómoch sa nachádzajú ďalšie oxidázy, ako sú kuproproteíny, urát oxidáza, flavoproteíny a oxidáza D-aminokyselín.

Membrána týchto peroxizómov je obvykle spojitá s hladkým endoplazmatickým retikulom prostredníctvom projekcie podobnej dodatku. Matrica má strednú hustotu elektrónov a má amorfnú až granulárnu štruktúru. Jeho stred má vysokú elektronickú hustotu a má poly-trubicovú štruktúru.

obličky

Mikrobody nájdené v obličkových bunkách u myší a potkanov majú štrukturálne a biochemické vlastnosti veľmi podobné vlastnostiam peroxizómov v pečeňových bunkách.

Proteínové a lipidové zložky v týchto organelách sa zhodujú s proteínovými a pečeňovými bunkami. U peroxizómov obličiek potkana však chýba oxidáza urátu a kataláza sa nenachádza vo veľkých množstvách. V obličkových bunkách myší nemajú peroxizómy centrum s elektrónovou hustotou.

Tetrahymena pyriformis

Prítomnosť peroxizómov bola detekovaná u rôznych protistov, ako je T. pyriformis, detekciou aktivity enzýmov katalázy, oxidázy D-aminokyseliny a oxidázy L-a-hydroxykyseliny.

Glioxisomes

V niektorých rastlinách sa nachádzajú špecializované peroxizómy, v ktorých sa vyskytujú reakcie glyoxylátovej dráhy. Tieto organely sa nazývali glyoxysómy, pretože nesú enzýmy a tiež uskutočňujú reakcie tejto metabolickej dráhy.

Glycosomes

Sú to malé organely, ktoré vykonávajú glykolýzu v niektorých prvokoch, ako je napríklad Trypanosoma spp. Enzymy zapojené do počiatočných štádií glykolýzy sú spojené s touto organelou (HK, fosfoglukózaizomeráza, PFK, ALD, TIM, glycerolkináza, GAPDH a PGK).

Sú homogénne a majú priemer asi 0,3 um. Zistilo sa, že s touto mikrobiou súvisí asi 18 enzýmov.

Referencie

Cruz-Reyes, A., a Camargo-Camargo, B. (2000). Slovník pojmov v parazitológii a príbuzných vedách. Plaza a Valdes.
De Duve, CABP, a Baudhuin, P. (1966). Peroxizómy (mikrobody a príbuzné častice). Fyziologické prehľady, 46 (2), 323-357.
Hruban, Z., a Rechcígl, M. (2013). Mikrobody a príbuzné častice: morfológia, biochémia a fyziológia (zväzok 1). Academic Press.
Madigan, MT, Martinko, JM a Parker, J. (2004). Brock: Biology of mikroorganisms. Pearson Education.
Nelson, DL, a Cox, MM (2006). Lehninger Principles of Biochemistry 4. vydanie. Ed Omega. Barcelona.
Smith, H. a Smith, H. (Eds.). (1977). Molekulárna biológia rastlinných buniek (zväzok 14). Univ of California Press.
Voet, D., & Voet, JG (2006). Biochémie. Panamerican Medical Ed.
Wayne, RO (2009). Biológia rastlinných buniek: od astronómie po zoológiu. Academic Press.

MIKROBODY: VLASTNOSTI, FUNKCIE A PRÍKLADY - BIOLÓGIE - 2026