ペルオキシソーム、多様性、形態、反応および機能を理解する
ペルオキシソーム（ペルオキシソーム）を理解する
このペルオキシソーム（ペルオキシソーム）は、原始的な真核細胞ですべての酸素代謝を行った、または行った古代の細胞小器官です。 光合成細菌によって生成された酸素は、大気中に蓄積されます。 もちろん、これにより、一部の細胞からの酸素が有毒になります。
このペルオキシソームは、コーティングされた脂質の単一の膜に囲まれ、吸収タンパク質（受容体）も含む細胞小器官の1つです。 これらのペルオキシソームは、細胞に含まれる（酸素）を還元する役割を果たし、酸化反応も行います。 これらのペルオキシソームには、あらゆる種類の基質から酸素に水素を移動させる酵素も含まれています。 副産物として過酸化水素を生成し、後にオルガネラという名前の由来になりました それ。
J。 Rhodin 1954年、スウェーデンの医学生が細胞内小器官について説明しました。 その後、説明は、ベルギーから来た細胞学者、すなわち1967年にクリスチャン・ド・デューブによって開発され、調査されました。
ペルオキシソーム構造
これらのペルオキシソームの構造は、リソソームとの密度のわずかな違いのため、見つけるのは簡単ではありません。 このため、Triton WR-1339洗剤を使用して注射を行い、電子顕微鏡でも注射を続けました（Bianch and Sheeler、1980; KleinsmithおよびKish、1988）。
この注射の結果は、ペルオキシソームが独特の特徴を持っていることを示しています。 ボールのように小さく、ミトコンドリアとリボソームの間のサイズがあります。 サイズが約0.2〜2 mと小さいため、これらのペルオキシソームは微小なオブジェクトにグループ化されます。
ペルオキシソーム機能
その主な機能は、ベータ酸化によって長い脂肪酸を単純化することです。
動物細胞では、生成される脂肪酸は長くなり、中鎖を形成します。 その後、ミトコンドリアに運ばれ、二酸化炭素と二酸化炭素に分解されて終了します 水。
以下は、ペルオキシソームの他の機能です。
- 酵素カタラーゼおよびオキシダーゼの生産者として、基質から水素を移動させることができる機能を持っている、または持っている 酸素と反応できる、または反応できるように、過酸化水素を生成できる、または生成できるように、またはH2O2は その他。
- 脂肪酸の小分子形態への分解に起因する細胞呼吸の燃料として。
- 肝細胞では、この機能はアルコールや他の有害な化合物によって引き起こされる毒素を中和することができます。
植物細胞におけるペルオキシソームの役割
アメリカの植物専門家は、植物のペルオキシソームで重要な役割を果たす2つの主要な酵素、すなわち酸オキシダーゼとカタラーゼがあることを発見しました。 この機能は、葉緑体やミトコンドリアなど、3 in 1の細胞ネットワークを形成する他の細胞小器官とともに、光呼吸過程で植物を助けることです。 もちろん、これが、3つの細胞小器官細胞が常に接近していることがしばしば観察される理由です。
光呼吸は、照明時に発生する呼吸として定義されています。 植物の専門家によると、植物の光呼吸のプロセスは通常の呼吸と同時に起こると述べています。
違いは、通常の呼吸では飽和している外気の酸素に対する反応です。 酸素は2％もありますが、光呼吸の場合は、酸素が生成されるまで増加し続けます。 21％に達しました。
植物の光合成でRuBPが二酸化炭素と結合すると、2分子のホスホグリセリン酸が生成されます。 ただし、RuBPが酸素と結合すると、ホスホグリセリン酸の分子が生成されます。 さらに、このホスホグリセリン酸は、グリコール酸を形成するホスファターゼ酵素による脱リン酸化反応を受けます。
形成は葉緑体で起こり、次にグリコール酸塩は葉緑体に向かって移動します 次に、ペルオキシソームはグリコール酸オキシダーゼによって酸化され、グリオキシル酸と水素を生成します 過酸化物。 さらに、過酸化水素はカタラーゼによって酸素と水に分解されます。 グリオキシル酸の一部は、グリシン酸を生成します。
その後、2つのグリシン酸がミトコンドリア内で結合してセリン酸と二酸化炭素を形成します。 これらの酵素によって引き起こされる反応は、二酸化炭素の光呼吸の主な原因です。 その後、セリンはあらゆる種類の反応を経てグリセリン酸を形成することにより、ペルオキシソームに戻ります。 葉緑体のグリセリン酸は、酵素グリセリン酸キナーゼと1分子のATPによって支援され、1分子のホスホグリセリン酸と1分子のADPを形成します。
ペルオキシソームの特徴
その特性または特性において、ペルオキシソームは酸化反応を実行する際に酸素と過酸化水素を使用します。 ペルオキシソームの酵素は、分子状酸素を使用して、特定の有機基質から水素原子を放出します。
さらに、過酸化水素はカタラーゼによって使用され、アルコール、フェノール、ギ酸、ホルムアルデヒドなどの他の基質を酸化します。 この反応は確かに血中の有毒分子の解毒としての役割を持っています。
以下は、1974年のGieseによる完全な反応です。
RH2 + O2→R + H2O2
H2O2 + H2O2→O2 + 2 H2O（すなわち触媒形態）
カタラーゼ
RH2 + H2O2→R + 2 H2O（すなわち過酸化形態）
カタラーゼ
ペルオキシソームでの反応
ペルオキシソームは、酸化反応を実行する際に酸素（O2）と過酸化水素（H2O2）を使用します。 次に、ペルオキシソームに含まれる酵素は、酸素分子を利用できるか、利用できるため、 過酸化水素を生成する酸化反応で特定の有機基質（R）から受け取った水素原子を放出する （H2O2）。
H2O2を利用するカタラーゼ酵素では、他の基質（たとえば、ギ酸、ホルムアルデヒド、フェノール、アルコールなど）を酸化することができます。
この酸化反応では、血液中のあらゆる種類の有毒分子を解毒する上で非常に重要な役割を果たします。 したがって、H2O2が蓄積している場合は、その後カタラーゼによってO2に変換されます。
この酸化反応の最も重要な機能の1つは、ベータ酸化と呼ばれるプロセスで脂肪酸分子を分解することです。
ペルオキシソーム形成
ペルオキシソームが細胞によってどのように形成され生成されるかを説明する2つの理論があります。 古典的モデルと呼ばれる最初の理論は、これらのペルオキシソームタンパク質が小胞体に付着したリボソームの助けを借りて合成され、その後タンパク質が合成されると述べています ペルオキシソームは小胞体の槽に入り、嚢（尾）を形成します。嚢（尾）は収縮し、最終的に分離して形成されます。 無料のペルオキシソーム。
この2番目の理論は、これらのペルオキシソームタンパク質が遊離リボソームの助けを借りて合成されると述べています。 次に、ペルオキシソームタンパク質が細胞質に放出され、さらに発達して次のようになります。 ペルオキシソーム。
これらのペルオキシソームは、小胞体に由来する場合とそうでない場合があり、核分裂によって複製する場合もあります。 これらのペルオキシソームはまた、異なるタイプの細胞においてこれらの酵素の異なる組成を持っているか、持っています。 このペルオキシソームマトリックスは、放出される前に細胞質で翻訳されます。 ペルオキシソームの組み立てプロセスで役割を果たす、ペルオキシソームと呼ばれる少なくとも32のペルオキシソームタンパク質があります。 PEX5ペルオキシン、受容体タンパク質、およびPEX7ペルオキシソームは、ペルオキシソーム（つまり、PTS1またはPTS2アミノ酸配列を含む）を輸送し、細胞質ゾルに戻します。 このメカニズムはシャトルメカニズムと呼ばれます。 現在、このATPの加水分解が受容体の細胞質ゾルへのリサイクルに必要であるという証拠があります。
ペルオキシソームの多様性
これらのペルオキシソームは、異なる細胞型で異なる酵素組成を持っているか、持っています。 これらのペルオキシソームは、変化する条件や状況に適応することができます。 たとえば、砂糖で増殖した酵母細胞は、小さなペルオキシソームを持っているか、持っています。 一方、メタノールで増殖した酵母細胞は、酸化のための大きなペルオキシソームを持っているか、持っています メタノール。 酵母細胞が脂肪酸で成長すると、ペルオキシソームが拡大し、ベータ酸化によって脂肪酸がアセチルCoAに分解されます。
動物および植物細胞のペルオキシソーム
植物には2種類のペルオキシソームがありますが、動物には1種類のペルオキシソームしかありません。 動物のペルオキシソームの最も重要な生合成機能の1つは、プラズマローゲン形成の最初の反応を触媒することです。 プラズマローゲンは、ミエリンで最も豊富な種類のリン脂質です。 プラズマローゲンが不足すると、神経細胞のミエリンが異常になります。これが、ペルオキシソームの損傷が神経の損傷につながる理由です。
ペルオキシソームは植物でも非常に重要です。 広く研究されているペルオキシソームには2つのタイプがあります。 タイプ1は葉に見られ、その機能は、光呼吸として知られる炭水化物のCO2結合反応の副産物を触媒することです。 この反応は、O2を使い果たしてからCO2を放出するため、光呼吸と呼ばれます。 別の種類のペルオキシソームは、発芽中の種子に含まれています。 グリオキシソームとして知られるこれらの2番目のペルオキシソームは、 種子脂肪に貯蔵されている脂肪酸は、成長に必要な糖になります 若い植物。
脂肪を糖に変換するプロセスは、グリオキシル酸回路と呼ばれる一連の反応によって実行されます。
グリオキシル酸回路では、脂肪酸の分解により2分子のアセチルCoAが生成され、コハク酸の生成に使用されます。 さらに、このコハク酸はペルオキシソームを離れ、グルコースに変換されます。 グリオキシル酸回路は動物細胞では発生しません。 これにより、動物細胞は脂肪酸を炭水化物に変換できなくなります。
植物細胞における光呼吸反応
光合成中に、CO2はカルビン回路を介してグルコースに変換されます。最初のサイクルは、5炭素糖であるリブロース-1,5-ビスリン酸へのCO2の付加から始まります。 ただし、これらの反応に関与する酵素は、O2の付加を触媒することがあります リブロース-1,5-ビスリン酸に変換され、2つの炭素を持つ化合物が生成されます。 ホスホグリコレート。
次に、このホスホグリコール酸はグリコール酸に変換され、次にペルオキシソームに移動し、そこで酸化されてグリシンに変換されます。 その後、グリシンはミトコンドリアに移され、セリンに変換されます。 その後、セリンはペルオキシソームに戻され、グリセリン酸に変換され、次に葉緑体に戻されます。
したがって、ペルオキシソーム、多様性、形成、反応および機能の定義の説明、うまくいけば、説明されていることがあなたに役立つことができます。 ありがとうございました
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