Caractéristiques des peroxysomes, fonctions, structure, biogenèse

Les Peroxysomes, Également connues sous le nom de microcurnms, ce sont des organites à petites cellules, très similaires aux lysosomes, qui sont en suspension dans le cytosol de la plupart des cellules eucaryotes.

Tout comme le corps humain a des organes qui remplissent différentes fonctions pour le maintenir en vie, les cellules les ont également et sont celles que nous appelons "organites" ou "organites".

Alors que le cœur pompe le sang vers le reste du corps, le nez et les poumons servent à respirer, l'estomac reçoit la nourriture et commence par sa digestion et que le cerveau est responsable de tout coordonner (de mettre des exemples), donc les organites sont essentiels pour de nombreuses fonctions des cellules.

Parmi certains des organites cellulaires se trouvent les peroxysomes, qui ont été décrits en 1960 par Christian René de Duve, le même chercheur qui a développé les techniques de fractionnement subcellulaire pour séparer les différents organites cellulaires en fonction de sa densité.

De Duve a partagé, en 1974, le prix Nobel de physiologie et de la médecine avec Albert Claude et George Palade grâce à leur travail avec ces techniques et la découverte de peroxysomes.

Le nom de ces organites découle de la production interne de peroxyde d'hydrogène (H₂SOIT₂), Un sous-produit des réactions de réduction de l'oxyde qui se produisent dans celles-ci et qui est potentiellement toxique pour les cellules (peut réagir avec de nombreuses autres molécules), il est donc rapidement dégradé.

Dans une cellule, il peut y avoir jusqu'à 500 perxisomes "nager" dans le cytosol, mais le nombre et la taille de ces organites dépend non seulement du type de cellule en question, mais de l'état physiologique de même et du milieu qui l'entoure.

[TOC]

Caractéristiques générales des peroxysomes

Il existe de nombreuses caractéristiques qui ont des peroxysomes qui les rendent similaires à d'autres organites cellulaires et, en même temps, très différent. Ensuite, une brève liste où certains des plus importants sont résumés:

- Ce sont de petits organites entourés d'une simple membrane, qui les sépare du reste des molécules et des organites dans le cytosol.

- Une grande partie de ce qui est à l'intérieur, en particulier des protéines et des enzymes, est synthétisée dans le cytosol de la cellule à laquelle ils appartiennent au moyen de ribosomes libres, qui sont des protéines complexes capables de médiation de la traduction des messagers d'ARN (RNAM) du noyau et dérivés de la transcription d'un gène spécifique.

- Ils n'ont pas leur propre génome, c'est-à-dire à l'intérieur, il n'y a pas d'ADN ou de machinerie nécessaire pour le traitement (réplication, transcription et traduction, par exemple).

- Ils se multiplient par division.

- À l'intérieur, vous pouvez trouver jusqu'à 50 enzymes digestives différentes et leurs produits secondaires (dangereux pour les cellules).

- Sa taille et son nombre peuvent varier considérablement entre une cellule et une autre, car elles dépendent des conditions intracellulaires (sont inductibles) et le type de cellule.

Les fonctions

Schéma d'une cellule microbe montrant un peroxysome (peroxysome), une mitochondrie (mitochondriom) et le noyau (noyau) (source: CNX OpenStax / CC par (https: // CreativeCommons.Org / licences / par / 4.0) via Wikimedia Commons)

Les peroxysomes remplissent différentes fonctions dans une cellule, beaucoup d'entre elles sont liées aux enzymes à l'intérieur.

- Réactions oxydatives

À l'intérieur des peroxysomes, de nombreuses réactions de réduction de l'oxyde se produisent, il s'agit de l'échange d'électrons entre un composé et un autre, généralement catalysé par des protéines à activité enzymatique (enzymes).

Ces réactions de réduction d'oxyde dans les peroxysomes produisent actuellement du peroxyde d'hydrogène (H₂SOIT₂), Un composé nocif pour les cellules.

Peut vous servir: Tijereta commune: caractéristiques, habitat, reproduction, nutrition

Cependant, à l'intérieur des peroxysomes, il existe une enzyme appelée catalase, qui est responsable de la décomposition du peroxyde d'hydrogène pour former de l'eau ou l'utiliser pour oxyder d'autres composés.

La capacité de contenir ces réactions à l'intérieur est étroitement liée aux autres fonctions que fonctionnent ces organites cellulaires, car la dégradation métabolique de nombreuses molécules implique son oxydation.

Sans les réactions oxydatives des peroxysomes, l'accumulation de composés tels que les acides gras à longue chaîne, par exemple, pourrait causer des dommages considérables aux cellules nerveuses dans le cerveau.

- Le métabolisme énergétique

Les peroxysomes participent à la production d'ATP, qui est la principale "monnaie" énergétique d'une cellule.

L'une des façons dont ils font est de dégrader les acides gras (dont les graisses et de nombreux lipides sont composés), de digérer de l'éthanol (un type d'alcool) et des acides aminés (les "blocs" qui composent les protéines), etc.

Dans les cellules animales, la plupart des acides gras sont dégradés dans les mitochondries et une petite partie est traitée dans les peroxysomes, mais dans les levures et les plantes, cette fonction est pratiquement exclusive aux peroxysomes.

- Biosynthèse

Les peroxysomes fonctionnent également dans la production de molécules qui font partie des membranes cellulaires. Ces molécules sont connues sous le nom de plasmalogènes et sont un type très important de lipide pour les cellules du cerveau et cardiaques (cœur) de l'homme et d'autres mammifères.

D'autres lipides synthétisés dans des peroxysomes et avec la participation du réticulum endoplasmique (un autre organelle cellulaire très important) sont le cholestérol et le dolicol, essentiels pour le fonctionnement des cellules.

Chez de nombreux animaux mammalisés, par exemple, les peroxysomes des cellules hépatiques participent également à la synthèse des acides biliaires, qui sont dérivés du cholestérol et très nécessaires à la digestion des graisses contenues dans les aliments qui sont traités dans l'estomac, puis dans le intestin grêle.

Structure

Les peroxysomes sont des organites membraneuses, mais contrairement aux membranes qui sont observées dans d'autres organites telles que les mitochondries et les chloroplastes, par exemple, ils ont une membrane simple et non un système à double membrane.

Son apparence n'est pas constante, c'est-à-dire qu'elle peut changer. Cependant, ce sont généralement des organites sphériques qui ont un diamètre moyen entre 0.2 et 1 μm, c'est-à-dire le millionième d'un mètre.

Schéma de base de la structure d'un peroxysome (Source: Thureson / CC BY-SA (http: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0 /) via Wikimedia Commons)

Quand ils n'ont pas de forme sphérique, ils peuvent être considérés comme de petites tubules de différentes tailles, qui sont connectées les unes aux autres (ce sont sûrement des peroxysomes de division).

Ils ont souvent un centre ou un noyau cristallin, que les scientifiques décrivent de cette manière par la façon dont ils l'observent au microscope, probablement à la suite de l'énorme quantité de protéines à l'intérieur.

Biogenèse (origine)

Bien que les peroxysomes ne contiennent pas de l'ADN à l'intérieur, c'est-à-dire qu'ils n'ont pas leur propre génome, ils peuvent être divisés par Geming ou Fission.

Ce processus dépend de la quantité de protéines et de matériaux pour construire de nouvelles membranes disponibles, qui sont «importées» du cytosol.

Ceux qui participent?

Le réticulum endoplasmique est responsable de la synthèse des phospholipides qui forment la membrane de peroxie, ainsi que de la synthèse de certaines de leurs protéines, celle-ci à travers ses ribosomes associés.

Les ribosomes (réellement présents dans le cytosol comme "polyribosomes libres") sont ceux qui traduisent la plupart des protéines. Ces protéines ne peuvent entrer dans les peroxysomas que si elles ont une étiquette spéciale ou une "marque".

Peut vous servir: Macrophages: caractéristiques, formation, types, fonctions

Sans ces marques, les protéines ne peuvent pas être reconnues par d'autres protéines de la membrane du peroxie et, par conséquent, elles ne pourront pas la traverser.

Alors, si dans le cytosol les ribosomes attachés au réticulum endoplasmique rugueux.

Peroxysomes dans les cellules animales

Les cellules animales ont de nombreuses perxisomes et lysosomes, des organites similaires qui sont responsables du «recyclage» d'autres organites et différents types de molécules de différentes tailles.

Les cellules de certains animaux (mais pas celles de l'homme), par exemple, ont des peroxysomes capables de dégrader l'acide urique, qui est généralement un déchet métabolique riche en azote, dont l'accumulation de sang peut avoir des effets nocifs.

Fonctions "rares"

En plus de toutes les fonctions mentionnées ci-dessus, les peroxysomes remplissent des fonctions très particulières chez certains animaux. L'éclaircissement et d'autres insectes, par exemple, utilisent une enzyme dans les peroxysomes de leurs cellules pour trouver un partenaire et, dans certains cas, pour localiser leur nourriture.

Cette enzyme est connue sous le nom de luciférase. La luciférase aide les hommes à produire un «flash» lumineux qui peut être vert ou jaune, et qui sert à attirer les femelles de la même espèce.

La durée de chaque flash et l'intervalle dans lequel elles apparaissent est typique de chaque espèce, afin que les femmes puissent distinguer les hommes dans l'obscurité de la nuit. Dans certaines espèces, la femelle produit également un éclair et, dans d'autres, émet une lumière qui attire le mâle à le manger.

Peroxisomes modifiés

Tout comme les plantes possèdent des glioxisomes, qui sont un type de peroxysome spécialisé dans une voie métabolique spécifique, certaines cellules animales ont modifié des peroxysomes.

Les cinétoplastes, un groupe de parasites qui provoque différentes maladies aux êtres humains et autres animaux, ont un type modifié de "peroxysome glycosome".

Les glycosomes reçoivent ce nom car à l'intérieur des enzymes nécessaires au traitement du glucose (enzymes glycolytiques) sont verrouillées, en plus d'autres enzymes qui participent à d'autres voies métaboliques pour obtenir de l'énergie.

Peroxysomes dans les cellules végétales

Les cellules végétales contiennent également des peroxysomes et celles-ci ont des fonctions très importantes pour le fonctionnement des plantes, en plus des fonctions qui sont partagées avec celles des peroxysomes d'autres types de cellules.

- Cycle de glioxylate

Dans les graines, par exemple, les peroxysomes de leurs cellules sont responsables de transformer les graisses stockées en glucides, qui sont la matière première nécessaire au développement du semis qui germera.

Le processus par lequel les peroxysomes végétaux remplissent cette fonction est connue sous le nom de cycle de glyxilat, qui est considéré comme une variante du cycle Krebs, de sorte que certains textes se réfèrent à ces peroxysomes tels que les glioxisomes.

- Photoorerspiration

Chez les plantes, ces organites sont également impliqués dans un processus appelé photoorerspiration, qui consiste en une voie métabolique "contraire" vers la photosynthèse, car aucun oxygène n'est produit, mais est consommé et le dioxyde de carbone est libéré sans obtenir de l'ATP.

Peut vous servir: amyloplaste

Malgré ce qui précède, ce processus est également connu sous le nom de "récupération du carbone", car les peroxysomes reçoivent des chloroplastes (un autre acide aminé OrnaUl).

La glycine qui se produit dans les peroxysomes des plantes est transportée vers les mitochondries (l'organelle où la respiration se produit et la synthèse de grandes quantités d'ATP). Dans les mitochondries, cette glycine devient une sérine, un autre acide aminé, qui est renvoyé au peroxysome.

La sérine, une fois dans peroxysome, est convertie en glycérite et à partir de là, elle est à nouveau envoyée au chloroplaste. Tout ce processus ne mène pas à la production d'énergie, mais à l'utilisation d'atomes de carbone qui sont réglés sur le glycolate.

Peroxysomes maladies

Il existe différents types de «troubles» liés aux peroxysomes. Généralement, ces troubles ont à voir avec des mutations dans les gènes impliqués dans la biogenèse de ces organites ou, même, dans les gènes qui codent pour les enzymes ou les protéines de transport ces protéines.

Puisqu'ils ont une composante génétique, ces troubles sont généralement congénitaux (ils sont hérités des parents aux enfants) qui peuvent avoir des conséquences modérées ou graves, selon l'affaire.

Syndrome de Zellweger

Ce syndrome, bien que bizarre, comprend l'une des conditions les plus graves. Il se caractérise par une absence complète ou une réduction considérable du nombre de chromosomes dans les cellules du corps.

Les mutations génétiques qui causent ce syndrome provoquent également l'accumulation de composés riches en éléments tels que le fer et le cuivre, et les acides gras de très longue chaîne dans le sang et d'autres tissus tels que le foie, le cerveau et les reins.

Quelles sont les conséquences?

Les jeunes enfants touchés par ce syndrome sont généralement nés avec des déformations faciales (en face) et avec une certaine déficience intellectuelle. Ils peuvent souffrir de problèmes en vue et en oreille, ainsi que des problèmes gastro-intestinaux et hépatiques, de sorte qu'ils ne vivent généralement pas plus d'un an.

Autres syndromes connexes

Il existe d'autres maladies liées aux défauts des peroxysomes. Parmi ceux-ci figurent une adrénoléctophie néonatale (Nald, anglais Adrénoleukodstrophie néonatale) Et la maladie refsum.

Les deux maladies sont caractérisées par l'apparition tardive des symptômes, qui sont généralement observés pendant l'enfance, afin que les patients puissent survivre au début de l'âge adulte.

Les références

1. Société britannique de biologie cellulaire. (n.d.). Récupéré le 13 avril 2020 de www.Bscb.Org / apprentissage-ressource / softcell-e-learning / peroxisome /.
2. Cooper, G. M., & Hausman, R. ET. (2004). La cellule: approche moléculaire. Medicinska Naklada.
3. Duve, c. POUR. B. P., & Baudhuin, p. (1966). Peroxysomes (microbodies et partenaires connexes). Revues physiologiques, 46 (2), 323-357.
4. ENCYCLOPAEDIA BRITANCICA éditeurs. (2014). Britannica Encyclopaedia. Récupéré le 13 avril 2020 de www.Britannica.com / science / peroxisome.
5. Hu, J., Baker, un., Bartel, b., Linka, n., Mullen, R. T., REUMANN, S., & Zolman, B. K. (2012). Péroxisomes des plantes: biogenèse et fonction. The Plant Cell, 24 (6), 2279-2303.
6. Lazarow, P. B., & Fujiki, et. (1985). Biogenèse des peroxysomes. Revue annuelle de la biologie cellulaire, 1 (1), 489-530.
7. Roels, F., Baes, m., & Delanghe, s. (Eds.). (2012). Troubles peroxysomaux et régulation des gènes (vol. 544). Springer Science & Business Media.
8. Van den Bosch, h., Schutgens, R. B. H., Erre, r. J. POUR., & Tager, J. M. (1992). Biochimie des peroxysomes. Revue annuelle du biochimiste.