Микротела

Клетка является первичной структурной и функциональной единицей всех живых организмов. Биомолекулы, такие как белки и нуклеиновые кислоты, находятся в цитоплазме каждой клетки, окруженной мембраной.

Синтез белка, репарация ДНК, репликация и подвижность — это лишь некоторые из задач, которые клетки могут выполнять внутри клетки и для которых они могут развивать специализированные функции. Клетки могут специализироваться и мигрировать внутри клетки. Основная масса клеток измеряется в микрометрах из-за их скромных размеров.

Микротела

Следовательно, микротельце представляет собой цитоплазматическую органеллу приблизительно сферической формы. Это ферменты, разлагающие соединения, содержащиеся в одной мембране. Считается, что они функционируют как мгновенные центры метаболической активности. Микротела могут принимать самые разные формы. Среди них тельца Воронина, пероксисомы, гликосомы и глиоксисомы.

Структура микротел

Эти «микротела» представляют собой телесные компоненты, обнаруженные в цитоплазме клетки. Их также называют цитосомами. Микротело обычно представляет собой сферический пузырь диаметром от 0,2 до 1,5 мкм. Микротела можно увидеть в цитоплазме клетки, однако их можно рассмотреть только под электронным микроскопом. Они окружены единственной фосфолипидной двухслойной мембраной и имеют внутриклеточный белково-ферментный матрикс, но, по-видимому, у них нет никакого генетического материала, который позволил бы им самореплицироваться.

Классификация микротел

Ферменты, обнаруженные в микротелах, участвуют в предварительных или промежуточных стадиях разнообразных биохимических процессов, протекающих внутри клетки. Эти ферменты способствуют окислению жирных кислот, спиртов и аминокислот. Микротела часто играют большую роль в фотодыхании растений и детоксикации перекисей. Микротела делятся на категории в зависимости от их функций. К важным микротельцам относятся следующие: тельца Воронина, глиоксисомы, пероксисомы и гликосомы.

пероксисомы

• Органелла, идентифицированная Кристианом де Дювом в 1965 году, представляет собой пероксисому.
• Он был найден с использованием метода фракционирования.
• Клетки растений и животных содержат эти микротела.
• В непосредственной близости от него расположены такие органеллы, как эндоплазматический ретикулум, митохондрии и хлоропласты.
• Он обнаружен во всех эукариотических клетках и особенно распространен в клетках печени и почек.
• Эндоплазматический ретикулум дал начало 70–100 пероксисомам, из которых состоит фотосинтезирующая клетка.
• Пероксисомы могут различаться по размеру, форме и диаметру.
• Внутренняя матрица этих структур, которая может быть зернистой или содержать равномерно расположенные фибриллы, покрыта внешней мембраной.
• В этих микротельцах присутствуют окислительные ферменты, такие как уратоксидаза, оксидаза гидроксикислот и оксидаза гидроксикислот.
• В результате образуется перекись водорода, которую мгновенно метаболизирует другой фермент, известный как каталаза.

Структура

1. С помощью каталазной цитохимической реакции в клетках можно идентифицировать пероксисомы — мембраносвязанные, сферические или яйцевидные органеллы. Более крупные пероксисомы можно увидеть в лаборатории в гепатоцитах.
2. Эндоплазматический ретикулум часто находится в непосредственной близости от него.
3. В препаратах окраски они показали мельчайшие органеллы диаметром от 0,1 до мкм.
4. Уратоксидаза находится в нуклеоидной и кристаллической структуре ядра. С другой стороны, пероксисомы клеток человека не содержат нуклеоидов.

Функция

1. Длинноцепочечные жирные кислоты окисляются ферментами пероксисом.
2. Они принимают участие в производстве холестерина с помощью своего фермента.
3. Они занимаются детоксикацией химических веществ, повреждающих клетки организма, таких как этанол и перекись водорода.
4. Синтез плазмалогена запускается некоторыми его пероксисомальными ферментами. Большинство фосфолипидов миелина состоит из этого материала.
5. Кроме того, фотодыхание используется в растительных клетках.

глиоксисомы

• Это микротельца, которые содержат ферменты окисления жирных кислот и глиоксилатного пути.
• Брейденбах сделал это открытие в 1967 году.
• Эти органеллы рассматриваются как отдельная разновидность пероксисом.
• Это самые большие микротела, и они присутствуют только в растениях.
• Глиоксисомы представляют собой структуры, присутствующие в клетках некоторых грибов и прорастающих жировых семенах (таких как клещевина, арахис и т. д.) до тех пор, пока накопленный жир не будет съеден.
• Ферменты находятся внутри глиоксисом, имеющих одну наружную мембрану.
• Ацетил-КоА образуется при -окислении жирных кислот.
• Глиоксилатный цикл расщепляет последний для создания углеводов.
• Выполнив свою задачу, глиоксисомы превращаются в пероксисомы.
• Эти структуры возникают в тканях стареющих растений с целью мобилизации и расщепления липидов.

гликосома

Гликосома представляет собой окруженную мембраной органеллу, в которой находятся гликолитические ферменты и значительный белковый матрикс. Некоторые виды простейших, вызывающие лейшманиоз, болезнь Шагаса, сонную болезнь и другие патогенные трипаносомные заболевания человека, имеют гликосомы. Согласно теории, он произошел от пероксисомы. В гликосомах обнаружены ферменты пероксисом и гликолиза.

Тело Воронина

Ворониновое тело представляет собой микротельце с плотным ядром, образованное пероксисомами, экранированными двухслойной мембраной. Он носит имя Михаила Степановича Воронина, русского ботаника. У нитчатых Ascomycota он находится вблизи перегородок, разделяющих отделы гиф. Основная цель этих сущностей - закрыть поры перегородки после повреждения гиф. Предотвращает потерю цитоплазмы в местах повреждения. Тельца воронина могут иметь размер от 100 нм до более чем 1 мкм. У некоторых видов они видны под световым микроскопом.

Биогенез пероксисом

Расстройства спектра синдрома Зеллвегера (ZSS) и ризомелическая точечная хондродисплазия (RCDP) типа 1 представляют собой два клинически различных подтипа разнообразного набора аутосомно-рецессивных заболеваний человека, известных как нарушения биогенеза пероксисом (PBD). По крайней мере, в 14 различных генах PEX, которые кодируют белки, участвующие в сборке и пролиферации пероксисом, могут развиваться аномалии, которые приводят к PBD. Эти заболевания ZSS связаны с тринадцатью из этих генов. Различные подходы к поиску причинных генных аномалий были разработаны в результате генетического разнообразия PBD и невозможности определить, какой из 13 известных генов PEX является дефицитным, по биохимическим и клиническим характеристикам пациента с ZSS. Наиболее часто мутантные экзоны различных генов PEX исследуются при скрининге генов PEX, который также включает эксперименты по комплементации трансфекции кДНК PEX и секвенирование обнаруженных таким образом генов PEX. Преимущества ДНК-тестирования на ПБД включают в себя скрининг носителей для близких членов семьи, раннее пренатальное тестирование или преимплантационную генетическую диагностику в семьях, подверженных риску заболеваний ZSS, и понимание корреляций генотип-фенотип, которые в конечном итоге могут помочь улучшить уход за пациентами.

Функция микротел

1. Микротела участвуют во многих клеточных биохимических процессах.
2. Распад липидов, аминокислот, алкоголя и т. д. возможен благодаря ферментам, содержащимся в микробных телах.
3. Они участвуют в фотодыхании растений.
4. В микротелах происходит детоксикация перекисей.

Часто задаваемые вопросы о микротелах

Вопрос 1: Какие задачи в первую очередь выполняет пероксисома?

Отвечать:

• Peroxisomes metabolise a number of hazardous chemicals found in animal cells, including nitrite, phenols, formaldehyde, formic acid, methanol, and ethanol. Inside liver cells, 25% of alcohol eaten is detoxified.
• Xenobiotics are uncommon compounds that are digested by peroxisomes rather than by regular enzymes.
  Peroxisomes degrade long and branched-chain fatty acids like prostaglandins.
• For transit in the root nodules, this organelle transforms fixed nitrogen into ureids.
• Photorespiration is a process carried out by plant peroxisomes, which are present in the chloroplast and mitochondria of photosynthetic cells.
• Chloroplasts release glycolate, which is then taken up by peroxisomes and converted into glyoxylate by oxygen. As a byproduct of the procedure, hydrogen peroxide is created.

Вопрос 2: Что такое микротела?

Отвечать:

Some eukaryotic creatures have a specific form of organelle-like body called a microbody (plants and animals). These entities, which have a vesicle-like spherical form and contain enzymes for unusual biological processes, are found in the cell cytoplasm (such as alpha oxidation of fatty acids). Peroxisomes (found in human and other animal cells), glycosomes (found in protozoan cells), glyoxysomes (found in plant cells), woronin bodies, etc. are a few examples of the recognised microbodies found in eukaryotes.

Вопрос 3: Какую функцию выполняют микротельца в эукариотических клетках?

Отвечать:

Throughout the animal and plant kingdoms, microbodies have a variety of functions. Here are a few of them:

• Peroxisomes are a type of microbody found in animal cells. They act as the location of fatty acid alpha oxidation. Additionally, they contain the enzymes catalase, oxidase, and peroxidase, which convert damaging hydrogen peroxide byproducts from other chemical reactions into water molecules.
• Glyoxysomes, which are microbodies found in plants, hydrolyze fatty acids to produce acetyl-CoA. Additionally, they have vital enzymes for the Glyoxylate cycle.

Вопрос 4: Объясните различие между пероксисомами и глиоксисомами.

Отвечать:

Peroxisomes and glyoxysomes are examples of microbody structures. However, peroxisomes are exclusive to animal cell types, whereas glyoxysomes are primarily found in plant and filamentous fungi (mould) cells. As glyoxysomes include the enzymes required for the glyoxylate cycle, whereas peroxisomes might not, they also differ in their enzymatic content. The enzymes needed to break down hydrogen peroxide, which are not present in plant cells, are found in peroxisomes.

Вопрос 5: Что такое врожденные ошибки? Какие врожденные ошибки встречаются в случае с микротелами?

Отвечать:

The term “inborn mistakes” refers to the inheritance of defective genes that might result in rare genetic illnesses in the offspring and disrupt or only partially normalise the metabolic processes of the cell. Galactosemia is a common example of an inborn error; other inborn mistakes are more uncommon. Microbody-related inborn mistakes are rather few. However, in humans, the peroxisome can acquire biogenesis problems that can result in a wide range of secondary illnesses, such as hepatomegaly, aberrant bone calcification, etc.

Вопрос 6. Какую функцию выполняют пероксисомы у растений?

Отвечать:

1. Photorespiration is a process carried out by plant peroxisomes, which are present in the chloroplast and mitochondria of photosynthetic cells.
2. Chloroplasts release glycolate, which is then taken up by peroxisomes and converted into glyoxylate by oxygen. As a byproduct of the procedure, hydrogen peroxide is created.
3. It transforms glyoxylate into the amino acid glycine. The amino acid serine and carbon dioxide are then produced as the glycine condenses.