Eigenschaften, Funktionen und Beispiele von Mikrokörpern

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David Holt

Das Mikrokörper Sie bilden eine Klasse von zytoplasmatischen Organellen, die von einer einfachen Membran umgeben sind und eine feine Matrix mit einem variablen Erscheinungsbild zwischen amorph, fibrillär oder körnig enthalten. Mikrokörper haben manchmal ein differenzierbares Zentrum oder einen differenzierbaren Kern mit höherer Elektronendichte und einer kristallinen Anordnung..

In diesen Organellen gibt es mehrere Enzyme, von denen einige eine oxidative Funktion haben (wie Katalase), die an der Oxidation einiger Nährstoffe beteiligt sind. Peroxisomen zersetzen beispielsweise Wasserstoffperoxid (H.zweiODERzwei).

Grafische Darstellung eines Peroxisoms.
Quelle: Rock'n'Roll [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]

Sie kommen in eukaryotischen Zellen vor und entstehen durch Einbau von Proteinen und Lipiden aus dem Zytoplasma und umgeben sich mit Membraneinheiten..

Artikelverzeichnis

  • 1 Funktionen
  • 2 Funktionen
    • 2.1 In tierischen Zellen
    • 2.2 In Pflanzenzellen
  • 3 Beispiele
    • 3.1 Peroxisomen
    • 3.2 Leber
    • 3.3 Nieren
    • 3.4 Tetrahymena pyriformis
    • 3.5 Glioxisomen
    • 3.6 Glykosomen
  • 4 Referenzen

Eigenschaften

Mikrokörper können als Einzelmembranvesikel definiert werden. Diese Organellen haben einen Durchmesser von 0,1 bis 1,5 um. Sie haben eine eiförmige Form und sind in einigen Fällen kreisförmig mit einem körnigen Aussehen. Manchmal erscheint in der Mitte der Organelle eine Randplakette, die ihr eine bestimmte Form verleiht..

Diese kleinen Strukturen wurden kürzlich dank der Entwicklung der Elektronenmikroskopie entdeckt und morphologisch und biochemisch charakterisiert..

In tierischen Zellen befinden sie sich in der Nähe der Mitochondrien und sind immer viel kleiner als diese. Mikrokörper sind auch räumlich mit dem glatten endoplasmatischen Retikulum assoziiert.

Die Membran der Mikrokörper besteht aus Porin und ist dünner als die anderer Organellen wie Lysosomen, wobei sie in einigen Fällen für kleine Moleküle durchlässig ist (wie in Peroxisomen von Leberzellen)..

Die Matrix der Mikrokörper ist gewöhnlich körnig und in einigen Fällen homogen, mit einer im Allgemeinen gleichmäßigen Elektronendichte und mit verzweigten Filamenten oder kurzen Fibrillen. Zusätzlich zu den Enzymen können wir eine große Menge an Phospholipiden finden.

Eigenschaften

In tierischen Zellen

Mikrokörper sind an einer Vielzahl von biochemischen Reaktionen beteiligt. Diese können sich in der Zelle an den Ort bewegen, an dem ihre Funktionen benötigt werden. In tierischen Zellen bewegen sie sich zwischen Mikrotubuli und in pflanzlichen Zellen entlang von Mikrofilamenten.

Sie wirken als Rezeptorvesikel für Produkte verschiedener Stoffwechselwege und dienen als Transport, und einige Reaktionen von metabolischer Bedeutung treten auch in ihnen auf..

Peroxisomen produzieren H.zweiODERzwei aus der Reduktion von O.zwei durch Alkohole und langkettige Fettsäuren. Dieses Peroxid ist eine hochreaktive Substanz und wird bei der enzymatischen Oxidation anderer Substanzen verwendet. Peroxisomen spielen eine wichtige Rolle beim Schutz zellulärer Komponenten vor Oxidation durch H.zweiODERzwei durch Abbau im Inneren.

Bei der β-Oxidation befinden sich Peroxisomen in unmittelbarer Nähe zu Lipiden und Mitochondrien. Diese enthalten Enzyme, die an der Fettoxidation beteiligt sind, wie Katalase, Isocitratlyase und Malatsynthase. Sie enthalten auch Lipasen, die gespeicherte Fette in ihre Fettacylketten zerlegen.

Peroxisomen synthetisieren auch Gallensalze, die die Verdauung und Absorption von Lipidmaterial unterstützen..

In Pflanzenzellen

In Pflanzen finden wir Peroxisomen und Glyoxysomen. Diese Mikrokörper sind strukturell gleich, obwohl sie unterschiedliche physiologische Funktionen haben. Peroxisomen kommen in den Blättern von Gefäßpflanzen vor und sind mit Chloroplasten assoziiert. In ihnen tritt die Oxidation von Glykolytinsäure auf, die während der Fixierung von CO entstehtzwei.

Während der Samenkeimung werden reichlich Glyoxysomen gefunden, die die Lipidreserven aufrechterhalten. In diesen Mikrokörpern befinden sich die Enzyme, die am Glyoxylatzyklus beteiligt sind, bei dem die Umwandlung von Lipiden in Kohlenhydrate stattfindet.

Nach dem Aufschluss der Photosynthesemaschinerie werden Kohlenhydrate über den Photoatmungsweg in Peroxisomen gebildet, wo der nach der O-Bindung verlorene Kohlenstoff eingefangen wird.zwei zu RubisCO.

Mikrokörper enthalten Katalasen und andere Flavin-abhängige Oxidasen. Die Oxidation von Substraten durch an Flavin gebundene Oxidasen geht mit der Aufnahme von Sauerstoff und der daraus resultierenden Bildung von H einherzweiODERzwei. Dieses Peroxid wird durch die Einwirkung von Katalase abgebaut, wobei Wasser und Sauerstoff entstehen.

Diese Organellen tragen zur Aufnahme von Sauerstoff durch die Zelle bei. Obwohl sie im Gegensatz zu Mitochondrien keine elektronischen Transportketten oder andere energiebedürftige Systeme (ATP) enthalten.

Beispiele

Obwohl die Mikrokörper hinsichtlich ihrer Struktur sehr ähnlich sind, wurden verschiedene Arten von ihnen nach den physiologischen und metabolischen Funktionen, die sie ausführen, unterschieden.

Peroxisomen

Peroxisomen sind Mikrokörper, die von einer Membran mit einem Durchmesser von etwa 0,5 um mit verschiedenen Oxidationsenzymen wie Katalase, D-Aminosäureoxidase und Uratoxidase umgeben sind. Diese Organellen werden aus Projektionen des endoplasmatischen Retikulums gebildet.

Peroxisomen kommen in einer großen Anzahl von Wirbeltierzellen und -geweben vor. Bei Säugetieren kommen sie in den Zellen der Leber und der Nieren vor. In adulten Rattenleberzellen wurde gefunden, dass Mikrokörper zwischen 1 und 2% des gesamten zytoplasmatischen Volumens einnehmen..

Mikrokörper können in verschiedenen Säugetiergeweben gefunden werden, obwohl sie sich von Peroxisomen in Leber und Nieren dadurch unterscheiden, dass sie die Proteinkatalase in geringerer Menge präsentieren und die meisten in diesen Organellen von Leberzellen vorhandenen Oxidasen fehlen..

Bei einigen Protisten sind sie auch in erheblichen Mengen zu finden, wie im Fall von Tetrahymena pyriformis.

Peroxisomen, die in Leberzellen, Nieren und anderen protistischen Geweben und Organismen gefunden werden, unterscheiden sich in ihrer Zusammensetzung und einigen ihrer Funktionen voneinander..

Leber

In Leberzellen bestehen die Mikrokörper hauptsächlich aus Katalase, die etwa 40% der gesamten Proteine ​​in diesen Organellen ausmacht. Andere Oxidasen wie Cuproproteine, Uratoxidase, Flavoproteine ​​und D-Aminosäureoxidase finden sich in Leberperoxisomen..

Die Membran dieser Peroxisomen ist normalerweise durch eine anhangartige Projektion mit dem glatten endoplasmatischen Retikulum kontinuierlich. Die Matrix hat eine mäßige Elektronendichte und eine amorphe bis körnige Struktur. Sein Zentrum hat eine hohe elektronische Dichte und weist eine polyröhrenförmige Struktur auf.

Nieren

Mikrokörper, die in Nierenzellen von Mäusen und Ratten gefunden werden, weisen strukturelle und biochemische Eigenschaften auf, die denen von Peroxisomen in Leberzellen sehr ähnlich sind..

Die Protein- und Lipidkomponenten in diesen Organellen stimmen mit denen der Leberzellen überein. In Rattennierenperoxisomen fehlt jedoch Uratoxidase und Katalase wird nicht in großen Mengen gefunden. In Mäusenierenzellen fehlt Peroxisomen ein elektronendichtes Zentrum.

Tetrahymena pyriformis

Peroxisomen wurden in verschiedenen Protisten nachgewiesen, wie z T. pyriformis, durch Nachweis der Aktivität der Enzyme Katalasen, D-Aminosäureoxidase und L-α-Hydroxysäureoxidase.

Glioxisomen

In einigen Pflanzen kommen sie in spezialisierten Peroxisomen vor, in denen Reaktionen des Glyoxylatweges auftreten. Diese Organellen wurden Glyoxysomen genannt, weil sie Enzyme tragen und auch die Reaktionen dieses Stoffwechselweges ausführen..

Glykosomen

Es sind kleine Organellen, die in einigen Protozoen wie z Trypanosoma spp. Die an den Anfangsstadien der Glykolyse beteiligten Enzyme sind mit dieser Organelle assoziiert (HK, Phosphoglucoseisomerase, PFK, ALD, TIM, Glycerinkinase, GAPDH und PGK)..

Diese sind homogen und haben einen Durchmesser von ca. 0,3 µm. Es wurden ungefähr 18 Enzyme gefunden, die mit diesem Mikrokörper assoziiert sind.

Verweise

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