МИКРОТЕЛА: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФУНКЦИИ И ПРИМЕРЫ - БИОЛОГИЯ - 2025

В микротели представляют собой класс цитоплазматических органелл , окруженных одной мембраной и содержащей матрицу тонкой с переменным внешним видом между аморфным, гранулированным или фибриллярным. Иногда микротела имеют дифференцируемый центр или ядро ​​с более высокой электронной плотностью и кристаллической структурой.

В этих органеллах есть несколько ферментов, некоторые из которых обладают окислительной функцией (например, каталаза), которые участвуют в окислении некоторых питательных веществ. Например, пероксисомы расщепляют перекись водорода (H ₂ O ₂ ).

Графическое изображение пероксисомы.
Источник: Рок-н-ролл

Они обнаружены в эукариотических клетках и образуются путем включения белков и липидов из цитоплазмы и окружения себя мембранными единицами.

характеристики

Микротела можно определить как везикулы с единственной мембраной. Эти органеллы имеют диаметр от 0,1 до 1,5 мкм. Они имеют яйцевидную форму, а в некоторых случаях круглую с зернистым видом. Иногда в центре органеллы может появиться краевой налет, придавший ей особую форму.

Эти небольшие структуры были недавно обнаружены и морфологически и биохимически охарактеризованы благодаря развитию электронной микроскопии.

В клетках животных они расположены близко к митохондриям, всегда намного меньше их. Микротела также пространственно связаны с гладкой эндоплазматической сетью.

Мембрана микротел состоит из порина и тоньше, чем у других органелл, таких как лизосомы, и в некоторых случаях проницаема для небольших молекул (как в пероксисомах клеток печени).

Матрица микротел обычно гранулированная, а в некоторых случаях гомогенная, с обычно однородной электронной плотностью и с разветвленными нитями или короткими фибриллами. Помимо ферментов, мы можем найти большое количество фосфолипидов.

Характеристики

В клетках животных

Микротела участвуют во множестве биохимических реакций. Они могут перемещаться в камере туда, где требуются их функции. В клетках животных они перемещаются между микротрубочками, а в клетках растений - по микрофиламентам.

Они действуют как рецепторные везикулы для продуктов различных метаболических путей, выступая в качестве их транспорта, и в них также происходят некоторые метаболические реакции.

Пероксисомы производят H ₂ O ₂ в результате восстановления O ₂ спиртами и длинноцепочечными жирными кислотами. Эта перекись является высокоактивным веществом и используется при ферментативном окислении других веществ. Пероксисомы выполняют важную функцию защиты клеточных компонентов от окисления H ₂ O ₂ , разлагая ее внутри.

При β-окислении пероксисомы находятся в непосредственной близости от липидов и митохондрий. Они содержат ферменты, участвующие в окислении жиров, такие как каталаза, изоцитратлиаза и малатсинтаза. Они также содержат липазы, которые расщепляют накопленные жиры до жирных ацильных цепей.

Пероксисомы также синтезируют соли желчных кислот, которые способствуют перевариванию и абсорбции липидного материала.

В клетках растений

В растениях мы находим пероксисомы и глиоксисомы. Эти микротела структурно одинаковы, но имеют разные физиологические функции. Пероксисомы находятся в листьях сосудистых растений и связаны с хлоропластами. В них происходит окисление гликолитовой кислоты, образующейся при фиксации CO ₂ .

Во время прорастания семян в изобилии обнаруживаются глиоксисомы, которые поддерживают запасы липидов. В этих микротелах обнаружены ферменты, участвующие в глиоксилатном цикле, где происходит преобразование липидов в углеводы.

После выхода на поверхность фотосинтетического аппарата углеводы образуются через путь фото-дыхания в пероксисомах, где потерянный углерод улавливается после связывания O ₂ с RubisCO.

Микротела содержат каталазы и другие флавин-зависимые оксидазы. Окисление субстратов оксидазами, связанными с флавином, сопровождается поглощением кислорода и последующим образованием H ₂ O ₂ . Эта перекись разлагается под действием каталазы с образованием воды и кислорода.

Эти органеллы участвуют в поглощении кислорода клеткой. Хотя в отличие от митохондрий, они не содержат электронных транспортных цепей или других энергозатратных систем (АТФ).

Примеры

Хотя микротела очень похожи друг на друга с точки зрения их структуры, разные их типы были дифференцированы в соответствии с физиологическими и метаболическими функциями, которые они выполняют.

Пероксисом

Пероксисомы представляют собой микротела, окруженные мембраной диаметром около 0,5 мкм с различными ферментами окисления, такими как каталаза, оксидаза D-аминокислот, уратоксидаза. Эти органеллы образуются из выступов эндоплазматического ретикулума.

Пероксисомы обнаружены в большом количестве клеток и тканей позвоночных. У млекопитающих они находятся в клетках печени и почек. В клетках печени взрослых крыс микротела занимают от 1 до 2% от общего объема цитоплазмы.

Микротела могут быть обнаружены в различных тканях млекопитающих, хотя они отличаются от пероксисом, обнаруженных в печени и почках, тем, что они представляют собой протеин-каталазу в меньшем количестве и не содержат большинства оксидаз, присутствующих в указанных органеллах клеток печени.

У некоторых протистов они также обнаруживаются в значительных количествах, как в случае Tetrahymena pyriformis.

Пероксисомы, обнаруженные в клетках печени, почках и других тканях и организмах протистов, отличаются друг от друга по составу и некоторым функциям.

Печень

В клетках печени микротела состоят в основном из каталазы, которая составляет около 40% всех белков в этих органеллах. Другие оксидазы, такие как купропротеины, уратоксидаза, флавопротеины и оксидаза D-аминокислот, обнаруживаются в пероксисомах печени.

Мембрана этих пероксисом обычно непрерывна с гладкой эндоплазматической сетью через выступ, похожий на аппендикс. Матрица имеет умеренную электронную плотность и структуру от аморфной до зернистой. Его центр имеет высокую электронную плотность и имеет многотрубную структуру.

почки

Микротела, обнаруженные в клетках почек мышей и крыс, имеют структурные и биохимические характеристики, очень похожие на характеристики пероксисом в клетках печени.

Белковые и липидные компоненты в этих органеллах совпадают с таковыми в клетках печени. Однако в пероксисомах почек крысы уратоксидаза отсутствует, а каталаза не обнаруживается в больших количествах. В клетках почек мышей пероксисомы лишены центра с электронной плотностью.

Tetrahymena pyriformis

Присутствие пероксисом было обнаружено у различных протистов, таких как T. pyriformis, путем определения активности ферментов каталаз, оксидазы D-аминокислот и оксидазы L-α-гидроксикислот.

Glioxisomes

У некоторых растений они обнаруживаются в виде специализированных пероксисом, где происходят реакции глиоксилатного пути. Эти органеллы были названы глиоксисомами, потому что они несут ферменты, а также осуществляют реакции этого метаболического пути.

Glycosomes

Это небольшие органеллы, которые осуществляют гликолиз у некоторых простейших, таких как Trypanosoma spp. Ферменты, участвующие в начальных стадиях гликолиза, связаны с этой органеллой (HK, фосфоглюкозоизомераза, PFK, ALD, TIM, глицеринкиназа, GAPDH и PGK).

Они однородны и имеют диаметр около 0,3 мкм. Было обнаружено около 18 ферментов, связанных с этим микротелом.

Ссылки

1. Круз-Рейес, А., и Камарго-Камарго, Б. (2000). Глоссарий терминов по паразитологии и смежным наукам. Плаза и Вальдес.
2. Де Дуве, CABP, и Baudhuin, П. (1966). Пероксисомы (микротела и родственные частицы). Физиологические обзоры, 46 (2), 323-357.
3. Hruban, Z., & Rechcígl, M. (2013). Микротела и родственные частицы: морфология, биохимия и физиология (Том 1). Академическая пресса.
4. Мэдиган, М. Т., Мартинко, Дж. М. и Паркер, Дж. (2004). Брок: Биология микроорганизмов. Pearson Education.
5. Нельсон, Д. Л., и Кокс, М. М. (2006). Принципы биохимии Ленингера, 4-е издание. Эд Омега. Барселона.
6. Смит, Х. и Смит, Х. (ред.). (1977). Молекулярная биология растительных клеток (Том 14). Univ of California Press.
7. Воет, Д. и Воет, Дж. Г. (2006). Биохимия. Panamerican Medical Ed.
8. Уэйн, РО (2009). Биология растительной клетки: от астрономии до зоологии. Академическая пресса.