Moleculaire expressies Celbiologie: dierlijke celstructuur – peroxisomen

Peroxisomen

Microlichamen zijn een diverse groep organellen die worden aangetroffen in het cytoplasma van bijna alle cellen, ongeveer bolvormig en gebonden door een enkel membraan. Er zijn verschillende soorten microlichamen, waaronder lysosomen, maar peroxisomen komen het meest voor. Alle eukaryoten bestaan uit een of meer cellen die peroxisomen bevatten. De organellen werden voor het eerst ontdekt door de Belgische wetenschapper Christian de Duve, die ook lysosomen ontdekte.

Peroxisomen bevatten een verscheidenheid aan enzymen, die voornamelijk samenwerken om de cel te ontdoen van giftige stoffen, en in het bijzonder waterstofperoxide (een algemeen bijproduct van cellulair metabolisme). Deze organellen bevatten enzymen die het waterstofperoxide in water omzetten, waardoor de potentieel giftige stof veilig weer in de cel kan worden afgegeven. Sommige soorten peroxisomen, zoals die in levercellen, ontgiften alcohol en andere schadelijke verbindingen door waterstof van de gifstoffen over te brengen naar zuurstofmoleculen (een proces dat oxidatie wordt genoemd). Andere zijn belangrijker vanwege hun vermogen om de productie van fosfolipiden op gang te brengen, die doorgaans worden gebruikt bij de vorming van membranen.

Om hun activiteiten uit te voeren, gebruiken peroxisomen aanzienlijke hoeveelheden zuurstof. Dit kenmerk van de organellen zou miljoenen jaren geleden buitengewoon belangrijk zijn geweest, voordat cellen mitochondriën bevatten, toen de atmosfeer van de aarde voor het eerst grote hoeveelheden zuurstof begon te vergaren als gevolg van de werking van fotosynthetische bacteriën. Peroxisomen zouden daarvoor in de eerste plaats verantwoordelijk zijn geweest. tijd voor het ontgiften van cellen door hun zuurstofniveau te verlagen, wat toen giftig was voor de meeste levensvormen. De organellen zouden ook het cellulaire voordeel hebben opgeleverd van het uitvoeren van een aantal gunstige reacties. Later, toen mitochondriën zich uiteindelijk ontwikkelden, werden de peroxisomen minder belangrijk (in sommige opzichten) voor de cel, aangezien mitochondriën ook zuurstof gebruiken om veel van dezelfde reacties uit te voeren, maar met het bijkomende voordeel dat ze tegelijkertijd energie genereren in de vorm van adenosinetrifosfaat (ATP).

Peroxisomen lijken qua uiterlijk op lysosomen, een ander type m icrobody, maar de twee hebben een heel verschillende oorsprong. Lysosomen worden over het algemeen gevormd in het Golgi-complex, terwijl peroxisomen zichzelf repliceren. In tegenstelling tot zelfreplicerende mitochondriën hebben peroxisomen echter geen eigen interne DNA-moleculen. Bijgevolg moeten de organellen de eiwitten importeren die ze nodig hebben om kopieën van zichzelf te maken vanuit het omringende cytosol. Het importproces van peroxisomen is nog niet goed begrepen, maar het lijkt sterk afhankelijk te zijn van peroxisomale richtsignalen die zijn samengesteld uit specifieke aminozuursequenties. Aangenomen wordt dat deze signalen een interactie aangaan met receptoreiwitten die aanwezig zijn in het cytosol en docking-eiwitten die aanwezig zijn in het peroxisomale membraan. Naarmate meer en meer eiwitten in het lumen van een peroxisoom worden geïmporteerd of in het membraan worden ingebracht, wordt het organel groter en bereikt het uiteindelijk een punt waarop splijting plaatsvindt, wat resulteert in twee dochterperoxisomen. Geïllustreerd in figuur 2 is een digitale fluorescentie-afbeelding van een fibroblastcel van een Afrikaanse watermangoeste huid, gekleurd met fluorescerende sondes die gericht zijn op de kern (rood), actine-cytoskeletaal netwerk (blauw) en peroxisomen (groen).

Sinds de Begin jaren tachtig is ontdekt dat een aantal stofwisselingsstoornissen wordt veroorzaakt door moleculaire defecten in peroxisomen. Tot dusver zijn twee hoofdcategorieën beschreven. De eerste categorie bestaat uit aandoeningen van de peroxisoombiogenese waarbij het organel zich niet normaal ontwikkelt en defecten veroorzaakt in talrijke peroxisomale eiwitten. De tweede categorie betreft defecten van enkele peroxisomale enzymen. Studies tonen aan dat ongeveer één op de 20.000 mensen een vorm van peroxisomale aandoening heeft. De ernstigste van deze aandoeningen is het Zellweger-syndroom, dat wordt gekenmerkt door een afwezigheid of een verminderd aantal peroxisomen in de cellen. Zellweger-syndroom is aanwezig bij patiënten bij de geboorte (aangeboren) en kent geen genezing of effectieve behandeling en veroorzaakt meestal de dood binnen het eerste levensjaar.

TERUG NAAR DIER CELSTRUCTUUR

TERUG NAAR PLANTAARDIGE CELSTRUCTUUR

Vragen of opmerkingen? Stuur ons een e-mail.
© 1995-2019 door Michael W. Davidson en The Florida State University. Alle rechten voorbehouden. Afbeeldingen, grafische afbeeldingen, software, scripts of applets mogen op geen enkele manier worden gereproduceerd of gebruikt zonder toestemming van de auteursrechthouders. Gebruik van deze website betekent dat u akkoord gaat met alle juridische voorwaarden die door de eigenaren zijn uiteengezet.
Deze website wordt onderhouden door ons
Graphics & Webprogrammeringsteam
in samenwerking met optische microscopie van het
National High Magnetic Field Laboratory .
Laatste wijziging: vrijdag 13 november 2015 om 13:18 uur
Toegangsteller sinds 1 oktober 2000: 298184
Microscopen geleverd door:


Leave a Reply

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *