Пероксисомы представляют собой небольшие органеллы, присутствующие в эукариотических клетках. Сотни этих круглых органелл можно обнаружить в клетках растений и животных. Пероксисомы окружены одной мембраной и содержат ферменты, которые продуцируют перекись водорода в качестве побочного продукта. Ферменты разлагают органические молекулы через реакции окисления, производя в процессе перекись водорода.

Перекись водорода токсична для клетки, но пероксисомы также содержат фермент, который способен превращать перекись водорода в воду. Пероксисомы участвуют по меньшей мере в 50 различных биохимических реакциях в организме. Типы органических полимеров, которые разрушаются пероксисомами, включают аминокислоты, мочевую кислоту и жирные кислоты. Пероксисомы в клетках печени помогают детоксифицировать алкоголь и другие вредные вещества путем окисления.

Функция пероксисом

В дополнение к участию в окислении и разложении органических молекул пероксисомы также участвуют в синтезе важных молекул. В клетках животных пероксисомы синтезируют холестерин и желчные кислоты (продуцируемые в печени). Определенные ферменты в пероксисомах необходимы для синтеза специфического типа фосфолипида, который необходим для построения тканей сердца и головного мозга. Пероксисомальная дисфункция может привести к развитию расстройств, влияющих на центральную нервную систему, поскольку периоксомы участвуют в производстве липидного покрытия (миелиновой оболочки) нервных волокон.

Большинство нарушений пероксисом являются результатом мутаций генов, которые наследуются как аутосомно-рецессивные заболевания. Это означает, что люди наследуют две копии аномального гена, по одному от каждого родителя.

В растительных клетках пероксисомы превращают жирные кислоты в углеводы для метаболизма в прорастающих семенах. Они также участвуют в фотодыхании, которое происходит, когда уровни углекислого газа в листьях растений становятся слишком низкими. Фотореспирация сохраняет углекислый газ за счет ограничения количества CO2, доступного для использования при фотосинтезе.

Источник: natworld.info

Пероксисомы (микротельца) по своему строению сходны с лизосомами. Они представляют собой мембранные сферические или удлиненные пузырьки диаметром 0.05-1.5 мкм с умеренно плотным однородньм или мелкозернистым содержимым (матриксом), в котором иногда выявляется более плотная сердцевина (нуклеоид), имеющая кристаллическое строение и состоящая из фибрилл и трубочек. Мелкие пероксисомы (микропероксисомы) диаметром 0.05-0.25 мкм встречаются во всех клетках, крупные (макропероксисомы) диаметром 0.3-1.5 мкм – в гепатоцитах, макрофагах, клетках проксимальных почечных канальцев. Число пероксисом варьирует в клетках разных типов; в гепатоцитах оно составляет в среднем 500, а занимаемый ими относительный объем -около 2% объема клетки. Пероксисомы обновляются каждые 5-6 дней.

Матрикс пероксисом содержит до 15 ферментов, состав которых может варьировать. Наиболее важные из них – пероксидаза, каталаза (на которую приходится до 40% общего белка органеллы), оксидаза D-аминокислот и уратоксидаза. Нуклеоид пероксисомы соответствует области конденсации ферментов.

Образование пероксисом происходит в ЭПС, путем отпочковывания от элементов аЭПС; их ферменты синтезируются частично в грЭПС, частично – в гиалоплазме. По некоторьм представлениям, пероксисомы образуются вследствие расщепления ранее существующих, растущих благодаря постоянному поступлению ферментов. Мембрана пероксисомы высокопроницаема для ионов и низкомолекулярных субстратов.

Функции пероксисом. Пероксисомы (наряду с митохондриями) – главный центр утилизации кислорода в клетке. В результате окисления аминокислот, углеводов и других соединений в клетках образуется сильный окислитель – перекись водорода (Н₂О₂), которая далее благодаря действию каталазы пероксисом распадается с выделением кислорода и воды. Пероксисомы защищают клетку от действия перекиси водорода, оказывающей сильный повреждающий эффект.

Крупные пероксисомы печени и почек играют важную роль в обезвреживании ряда веществ. Например, в них окисляется около 50% поглощенного этилового спирта. Помимо реакций детоксикации, ферменты пероксисом катализируют расщепление жирных кислот, участвуют в ряде катаболических и анаболических реакций, в частности, в обмене аминокислот, оксалата и полиаминов. Некоторые из этих реакций протекают исключительно в пероксисомах, отчего их повреждение может привести к серьезным обменным нарушениям.

В настоящее время открыт новый класс наследственных заболеваний человека, насчитывающий не менее 12 нозологических единиц – пероксисомные болезни, развитие которых обусловлено дефектом активности пероксисом. При этих болезнях поражаются различные органы, часто развиваются тяжелые нарушения нервной системы, вызывающие смерть больных в детском возрасте.

 

Источник: studopedia.su

Биология — Пероксисома

09 февраля 2011
лестничные ограждения

Пероксисома — обязательная органелла эукариотической клетки, ограниченная мембраной, содержащая большое количество ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные реакции. Имеет размер от 0,2 до 1,5 мкм, отделена от цитоплазмы одной мембраной.

Набор функций пероксисом различается в клетках разных типов. Среди них: окисление жирных кислот, фотодыхание, разрушение токсичных соединений, синтез желчных кислот, холестерина, а также эфиросодержащих липидов, построение миелиновой оболочки нервных волокон, метаболизме фетановой кислоты и т. д. Наряду с митохондриями пероксисомы являются главными потребителями O₂ в клетке.

В пероксисоме обычно присутствуют ферменты, использующие молекулярный кислород для отщепления атомов водорода от некоторых органических субстратов с образованием перекиси водорода:

Каталаза использует образующуюся H₂O₂ для окисления множества субстратов — например, фенолов, муравьиной кислоты, формальдегида и этанола:

Этот тип окислительных реакций особенно важен в клетках печени и почек, пероксисомы которых обезвреживают множество ядовитых веществ, попадающих в кровоток. Почти половина поступающего в организм человека этанола окисляется до ацетальдегида этим способом. Кроме того, реакция имеет значения для детоксикации клетки от самой перекиси водорода.

Новые пероксисомы образуются чаще всего в результате деления предшествующих, как митохондрии и хлоропласты. Они, однако, могут формироваться и de novo из эндоплазматического ретикулума, не содержат ДНК и рибосом, поэтому высказанные ранее предположения об их эндосимбиотическом происхожденим необоснованны.

Все ферменты, находящиеся в пероксисоме, должны быть синтезированы на рибосомах вне её. Для их переноса из цитозоля внутрь органеллы мембраны пероксисом имеют систему избирательного транспорта.

Открыты бельгийским цитологом Христианом де Дювом в 1965.

Просмотров: 10607

<<< Миофибриллы

Пластиды >>>

Источник: www.muldyr.ru

Пероксисома, или микротельце, — это округлый мембранный органоид эукариотической клетки, по размерам чуть больше лизосомы, содержащий отличные от нее ферменты и как следствие выполняющий иные функции (компоненты пероксисом участвуют в других метаболических путях). В клетках обычно много пероксисом, количество зависит от типа клетки, внешних и внутренних условий. Например, в клетках печени их количество может достигать 100 штук.

Внутреннее содержимое (матрикс) имеет гранулярное строение. При этом в нем может быть кристаллическое ядро белковой природы.

По одной из гипотез пероксисомы образуются эндоплазматической сетью и сохраняют с ней связь.

Среди многочисленных пероксисомных ферментов следует отметить каталазу. Этот самый быстродействующий фермент катализирует разложение пероксида водорода на кислород и воду.

Пероксид водорода (H₂O₂) ядовит для клеток, но образуется в ряде окислительных реакций.

Каталаза не только расщепляет пероксид, но и катализирует реакции с его участием в окислении ряда простых органических веществ (спиртов, фенолов, кислот и др.). Так у животных пероксидом обезвреживаются вредные вещества, проходящие с кровотоком через печень.

В пероксисомах в процессе окисления жирных кислот образуется ацетил-КоА, который затем транспортируется в цитоплазму.

В остальном пероксисомы выполняют разнообразные функции в зависимости от типа клеток и организмов.

В растениях есть такая разновидность пероксисом как глиоксисомы. Они участвуют в метаболизме глиоксилата, превращают липиды в сахарозу.

В листьях пероксисомы участвуют в фотодыхании.

Ферменты оксидазы окисляют с помощью молекулярного кислорода различные органические соединения, отщепляя от них атомы водорода.

Источник: biology.su

Поскольку пероксисомы не содержат собственной ДНК и рибосом, все их белки должны импортироваться внутрь пероксисом из цитозоля. Некоторые белки пероксисом направляются в них с участием С-концевого сигнала пероксисомального адресования (PTS1).
следовательности PTS1 гораздо короче, чем сигналы импорта других органелл, и часто состоят всего из трёх аминокислотных остатков. Каноническая последовательность PTS1 содержит серин, цистеин или аланин, после которого идёт остаток основной аминокислоты, а затем лейцин. Наличие дополнительных аминокислот вне PTS1 может усиливать адресный сигнал, особенно если последовательность PTS1 сильно отличается от канонической. Гораздо реже пероксисомные белки имеют сигнальную последовательность PTS2, которая находится на N-конце белка и имеет большую длину, чем PTS1. PTS2 являются частью более крупного пептида, который отщепляется после окончания импорта. Процесс импорта белков в пероксисомы изучен недостаточно, но известно, что в нём задействованы растворимые рецепторы в цитозоле, которые узнают сигнальную последовательность, и белки докинга на обращённой к цитозолю стороне пероксисом. Процесс импорта сопровождается гидролизом АТФ, и в нём принимают участие около 23 различных белков, называемых пероксинами^[en]. Белки с PTS1 позиционируются на пероксисомах с участием рецептора Pex5p, а с PTS2 — Pex7p. У млекопитающих адресование белков с PTS2 происходит с участием белка, который представляет собой вариант альтернативного сплайсинга Pex5p^[18]. Комплекс из 6 разных пероксинов образует мембранный транслокатор^[19].

Процесс импорта белков пероксисом коренным образом отличается от транслокации белков в ЭПР, митохондрии и хлоропласты в том отношении, что белки пероксисом импортируются после того, как они приобрели в цитозоле нативную или даже олигомерную структуру. В этом отношении транспорт белков в пероксисомы напоминает перенос белков в ядро. При транспорте в ядро и в перокисому рецептор, узнающий сигнальную последовательность, переносится с субстратом через мембрану, потом рецептор отделяется и экспортируется в цитозоль для дальнейшего использования^[20].

Источник: ru-wiki.org