Пероксизомите са малки, мембранно затворени органели, които съдържат ензими, участващи в различни метаболитни реакции, включително няколко аспекта на енергийния метаболизъм.
Въпреки че пероксизомите са морфологично подобни на лизозомите, те се събират, подобно на митохондриите от протеини, които се синтезират върху свободни рибозоми и след това се внасят в пероксизоми като завършени полипептидни вериги. Въпреки че пероксизомите не съдържат собствените си геноми, те са подобни на митохондриите по това, че се размножават чрез деление.
Функции на пероксизомите
Пероксизомите съдържат най-малко 50 различни ензими, които участват в различни биохимични пътища в различни видове клетки. Първоначално пероксизомите са определени като органели, които провеждат окислителни реакции, водещи до производството на водороден пероксид. Тъй като водородният пероксид е вреден за клетката, пероксизомите съдържат също ензима каталаза, който разлага водороден пероксид или го превръща във вода, или като го използва за окисляване на друго органично съединение.
Различни субстрати се разграждат от такива окислителни реакции в пероксизоми, включително пикочна киселина, аминокиселини и мастни киселини. Окисляването на мастните киселини е особено важен пример, тъй като осигурява основен източник на метаболитна енергия. В животинските клетки мастните киселини се окисляват както в пероксизомите, така и в митохондриите, но в дрождите и растенията окисляването на мастни киселини е ограничено до пероксизомите.
Освен че осигуряват отделение за окислителни реакции, пероксизомите участват в биосинтезата на липидите. В животинските клетки холестеролът и долихолът се синтезират в пероксизомите. В черния дроб пероксизомите също участват в синтеза на жлъчни киселини, които се получават от холестерола. В допълнение, пероксизомите съдържат ензими, необходими за синтеза на плазмалогени – семейство фосфолипиди, в които една от въглеводородните вериги се присъединява към глицерола чрез етерна връзка, а не естерна връзка. Плазмалогените са важни компоненти на мембраната в някои тъкани, особено сърцето и мозъка, въпреки че в други липсват.
Пероксизомно „сглобяване“
Сглобяването на пероксизоми е по принцип подобно на това на митохондриите, а не на ендоплазмения ретикулум, апарата на Голджи и лизозомите. Протеините, предназначени за пероксизоми, се превеждат върху свободни цитозолни рибозоми и след това се транспортират в пероксизоми като завършени полипептидни вериги. Фосфолипидите също се внасят в пероксизоми, чрез фосфолипидни трансферни протеини, от основния им контейнер (тубола) на синтез в ендоплазмения ретикулум. Вносът на протеини и фосфолипиди води до растеж на пероксизом и след това се разделят нови пероксизоми чрез разделяне на стари.
Протеините са насочени към вътрешността на пероксизомите най-малко по два пътя. Повечето протеини са насочени към пероксизомите от простата аминокиселинна последователност Ser-Lys-Leu (серин-лизин-левцин) в техния карбокси терминал (пероксизомен насочващ сигнал 1 или PTS1). Други протеини са насочени от последователност от девет аминокиселини (PTS2) в техния амино терминал, а някои протеини могат да бъдат насочени от алтернативни сигнали, които все още не са добре дефинирани.
Някои пероксизомни мембранни протеини се синтезират по подобен начин на цитозолни рибозоми и се насочват към пероксизомната мембрана чрез различни вътрешни сигнали. Други експерименти обаче предполагат, че някои протеини на пероксизомна мембрана могат да се синтезират върху мембранно свързани полизоми на ендоплазмения ретикулум и след това да бъдат транспортирани до пероксизоми, което предполага роля за ендоплазмения ретикулум в поддържането на пероксизома. Следователно изглежда, че вносът на протеини в пероксизоми има няколко нови характеристики, което го прави активна област на изследване.
Обратно към раздел “Анатомия и физиология”.
