Los peroxisomas son entidades pequeñas, aproximadamente esféricas, unidas a la membrana, que se encuentran en todo el citoplasma de casi todas las células eucariotas (plantas, animales y hongos). a diferencia de la mayoría de los cuerpos dentro de las células que normalmente se clasifican como orgánulos, los peroxisomas tienen una sola membrana plasmática en lugar de una doble capa de membrana.
representan el tipo más común de microcuerpo dentro de las células eucariotas, y los lisosomas pueden ser un tipo de microcuerpo mejor conocido. Aunque se replican a sí mismas, no contienen su propio ADN, como lo hacen las mitocondrias. por lo tanto, cuando hacen copias de sí mismos, deben usar proteínas que importan a la escena para este propósito. se cree que esto ocurre a través de una señal de orientación peroxisomal que consiste en una cadena específica de aminoácidos (las unidades monoméricas de proteínas).
- peroxisomas versus lisosomas: mientras que los peroxisomas son auto-replicantes, los lisosomas generalmente se hacen en el complejo de Golgi.
estructura del peroxisoma
La ubicación de los peroxisomas se encuentra en el citoplasma. estos orgánulos tienen un diámetro de aproximadamente una décima parte de un micrómetro a 1 micrómetro, o de 0,1 a 1 μm . Esto le indica no solo que los peroxisomas son pequeños, sino también que su tamaño varía considerablemente, que es lo que puede esperar de lo que es esencialmente un contenedor de envío biológico. La mayoría de las cajas utilizadas por las empresas de distribución de paquetes, después de todo, parecen más o menos las mismas, excepto por sus dimensiones.
la membrana celular y la mayoría de los orgánulos celulares (p. ej., mitocondrias, el núcleo, el retículo endoplásmico) consisten en una doble bicapa , cada una de estas bicapas incluye un lado hidrófilo (que busca agua) y un hidrófobo (repelente al agua) ) lado. esto se debe a que una sola bicapa consiste principalmente en moléculas de fosfolípidos aproximadamente oblongas, que tienen un extremo graso que no se disuelve fácilmente en agua y un extremo de fosfato (cargado) que sí.
en una membrana doble , los dos lados lipídicos que "repelen el agua" se buscan entre sí químicamente y, por lo tanto, se enfrentan, formando el centro; Mientras tanto, uno de los dos lados de fosfato que "buscan agua" mira hacia el exterior de la célula y el otro mira hacia el citoplasma. esto da como resultado la construcción, esquemáticamente, de un par de hojas idénticas pegadas entre sí en una "imagen de espejo". en un peroxisoma, las porciones grasas de la membrana peroxisomal también se encuentran en el interior de la membrana única, en dirección opuesta al citoplasma.
Los peroxisomas contienen al menos 50 enzimas diferentes . ¿Alguna vez ha tenido un vecino que parece tener al menos una lata de todo tipo de químicos destructivos pero potencialmente útiles (insecticida, herbicida, analgésico) en su garaje? En el mundo de los orgánulos, los peroxisomas son como ese vecino. Las enzimas que contienen ayudan a degradar los materiales que el peroxisoma recoge del citoplasma circundante, incluidos los productos de desecho de las innumerables reacciones metabólicas que una célula experimenta en cualquier momento para propagar el proceso de la vida misma. uno de estos subproductos comunes es el peróxido de hidrógeno, o h 2 o 2 ; esto le da al peroxisome su nombre.
La biogénesis del peroxisoma es atípica para un componente de las células eucarióticas. Al carecer de ADN y de su propia maquinaria reproductiva, los peroxisomas pueden auto-replicarse por simple fisión en la forma de mitocondrias y cloroplastos . esto ocurre en última instancia una vez que un peroxisoma, que es algo así como un pequeño acaparador bioquímico, alcanza un tamaño crítico después de importar suficientes productos de proteínas que encuentra en el citoplasma en su lumen (espacio interior) y membrana. en el momento en que este hinchado peroxisoma se divide, cada una de las dos células resultantes comienza su existencia con un complemento de proteínas no peroxisomales que comenzaron como basura en otro lugar.
¿Qué hay dentro del peroxisoma?
dentro del peroxisoma hay un núcleo cristalino de urato oxidasa , que se parece a la región circular oscura en el microscopio. La urato oxidasa es una enzima que ayuda a descomponer el ácido úrico. el núcleo es el hogar de una variedad de otras enzimas, aunque no se pueden visualizar tan fácilmente.
Los peroxisomas son especialmente ricos en la enzima catalasa , que descompone el peróxido de hidrógeno y lo convierte en agua o lo utiliza en la oxidación de un compuesto orgánico (que contiene carbono). El h 2 o 2 en sí mismo está presente en números significativos solo porque se genera por la descomposición de varios compuestos diferentes que ingieren los peroxisomas. Los peroxisomas, como las mitocondrias, participan con entusiasmo en la oxidación de los ácidos grasos, y probablemente comenzaron como bacterias aeróbicas primitivas de vida libre o bacterias que utilizan oxígeno. (la mayoría de las bacterias de vida libre hoy en día pueden depender de la glucólisis anaeróbica sola).
Papel del peroxisoma en el metabolismo.
Aunque los peroxisomas también participan en la biosíntesis y fabrican varias moléculas lipídicas diferentes, incluidos los componentes de la bilis y el colesterol, su función principal en la biología celular es catabólica. algunos peroxisomas en el hígado desintoxican el alcohol etílico en las bebidas eliminando los electrones del alcohol y colocándolos en otro lugar, que es la definición de oxidación.
Algunas enzimas en los peroxisomas descomponen los ácidos grasos de cadena larga que resultan del metabolismo de los triglicéridos en la dieta y de otras fuentes. Esta es una función vital porque la acumulación de estos ácidos grasos puede ser tóxica para el tejido neural. Las enzimas requeridas para estas reacciones tienen que tomarse del citoplasma después de ser sintetizadas como cadenas polipeptídicas por los ribosomas en el retículo endoplásmico.
El peroxisoma como antioxidante.
Las especies oxidativas reactivas , o ros , son sustancias químicas que se forman inevitablemente en el uso de la energía para los procesos celulares necesarios, al igual que el escape de un automóvil es un producto ineludible de los automóviles que queman gas. como su nombre lo indica, son agentes oxidantes, como tales, pueden contribuir a diversos tipos de daño celular si no se mantienen en concentraciones relativamente bajas. sin embargo, estas reacciones oxidativas son vitales para la vida misma; La ros puede ser dañina, pero ignorar las moléculas que sirven como sus precursores no es una opción.
por lo tanto, un área de interés de la investigación es examinar cómo los peroxisomas logran un equilibrio entre la producción de ros necesaria y el aclaramiento de estas sustancias y las enzimas que las producen, antes de que alcancen niveles que puedan hacer más daño que bien al peroxisoma. a la celda en su conjunto.
peroxisomas y función nerviosa
todas las células animales incluyen peroxisomas, pero desempeñan un papel especialmente importante en las células nerviosas, incluidas las del cerebro. esto se debe a que los peroxisomas sirven como un sitio de síntesis de plasmalógenos . estos son un tipo especial de molécula de fosfolípido que se incorpora a las membranas plasmáticas de las células en ciertos tejidos, incluido el corazón y las neuronas del sistema nervioso central.
Los plasmalógenos son un componente clave de la sustancia mielina , que es esencial para la conducción normal de los impulsos nerviosos. el daño a la mielina puede conducir a enfermedades como la esclerosis múltiple (ms) y la esclerosis lateral amiotrófica (als) . los científicos pretenden aprender la conexión exacta entre los trastornos que implican la función del peroxisoma y la progresión de ciertos trastornos nerviosos.
Los peroxisomas y tu hígado y riñones.
El hígado y el riñón son los principales centros de desintoxicación. como tales, estos órganos presentan una alta densidad de reacciones químicas y una alta acumulación concomitante de productos de desecho potencialmente nocivos. en el hígado, los peroxisomas producen ácidos biliares, y la bilis misma es crítica para la correcta absorción de las grasas y sustancias que se disuelven fácilmente en las grasas, como la vitamina B-12.
en el riñón, una proteína particular que se encuentra comúnmente en los peroxisomas ayuda a prevenir la formación de cálculos renales o cálculos renales. Esta es una condición extremadamente dolorosa relacionada con los depósitos de calcio.
Función del peroxisoma en las plantas.
En las células vegetales, los peroxisomas están involucrados en el proceso de fotorrespiración . Esta serie de reacciones sirve para librar a la planta de fosfoglicerato, un producto secundario de la fotosíntesis que no es requerido por la planta y se convierte en una molestia a niveles significativos. El fosfoglicerato se convierte en glicerato dentro de los peroxisomas y luego se devuelve a los cloroplastos, donde puede participar en las reacciones útiles del ciclo de Calvin.
Los peroxisomas también desempeñan un papel en la germinación de semillas en las plantas . lo hacen convirtiendo los lípidos y ácidos grasos en las proximidades del organismo naciente en azúcares, que son una fuente mucho más útil de trifosfato de adenosina, o atp (una molécula que proporciona energía), para los productos de semillas de rápido crecimiento y maduración.