מיקרוביולוגיות: מאפיינים, פונקציות ודוגמאות - ביולוגיה - 2025

המיקרו - בודיות הן סוג של איברונים ציטופלסמיים המוקפים בקרום בודד ומכילים מטריצה ​​עדינה עם מראה משתנה בין אמורפי, גרגירי או סיבי עמוד. למיקרוביולוגיות יש לפעמים מרכז או גרעין מובחנים בעלי צפיפות אלקטרונים גבוהה יותר וסידור גבישי.

באורגנלים אלה ישנם מספר אנזימים, חלקם בעלי פונקציה חמצונית (כמו קטלאז), המשתתפים בחמצון של חומרים מזינים מסוימים. פרוקסיסומים, למשל, מפרקים מי חמצן (H ₂ O ₂ ).

ייצוג גרפי של פרוקסיזום.
מקור: Rock 'n Roll

הם נמצאים בתאים אוקריוטיים ומקורם על ידי שילוב חלבונים וליפידים מהציטופלזמה והקיפו את עצמם ביחידות קרום.

מאפיינים

ניתן להגדיר מיקרוביודים כשלפוחיות עם קרום יחיד. אברונים אלה בקוטר של 0.1 עד 1.5 מיקרומטר. הם בעלי צורת ביציות ובמקרים מסוימים עגולים, עם מראה גרגירי. לפעמים עלולה להופיע לוח שולי במרכז האברון, ותעניק לו צורה מסוימת.

מבנים קטנים אלה התגלו לאחרונה ומאופיינים מורפולוגית וביוכימית, הודות להתפתחות מיקרוסקופיית אלקטרונים.

בתאים של בעלי חיים הם ממוקמים קרוב למיטוכונדריה, ותמיד הם קטנים בהרבה מאלו. מיקרוביולוגיות קשורות גם במרחב לתכנית הרשתית האנדופלמטית החלקה.

הממברנה של החיידקים מורכבת מפורין והיא דקה יותר מזו של אברונים אחרים כמו ליזוזומים, והיא במקרים מסוימים חדירה למולקולות קטנות (כמו בפרוקסיזומים של תאי כבד).

המטריצה ​​של המיקרוביודים היא בדרך כלל גרגירית, ובמקרים מסוימים הומוגנית, עם צפיפות אלקטרונים אחידה בדרך כלל ועם חוטים מסועפים או סיבים קצרים. בנוסף להכיל אנזימים, אנו יכולים למצוא כמות גדולה של פוספוליפידים.

מאפיינים

בתאי בעלי חיים

מיקרוביולוגיות משתתפות במגוון תגובות ביוכימיות. אלה יכולים לנוע בתא למקום בו נדרשים הפונקציות שלהם. בתאים של בעלי חיים הם נעים בין מיקרו-צינורות ובתאים צמחיים הם עוברים לאורך מיקרופילמנטים.

הם משמשים כשלפוחיות קולטן למוצרים בעלי מסלולי מטבוליות שונים, המשמשים כטרנספורט שלהם, וכמה תגובות בעלות חשיבות מטבולית מתרחשות גם בתוכם.

פרוקסיזומים מייצרים H ₂ O ₂ מהפחתת O _{2 על} ידי אלכוהולים וחומצות שומן ארוכות שרשרת. מי חמצן זה הוא חומר מגיב מאוד ומשמש בחמצון אנזימטי של חומרים אחרים. פרוקסיזומים ממלאים את הפונקציה החשובה של הגנה על רכיבים סלולריים מפני חמצון על ידי H ₂ O _{2 על} ידי השפלתם בפנים.

בחמצון β, הפרוקסיזומים נמצאים בסמיכות לשומנים ומיטוכונדריה. אלה מכילים אנזימים המעורבים בחמצון שומן, כמו קטאלז, איזוציטרט lyase וסינתז malate. הם מכילים גם ליפאזים המפרקים שומנים מאוחסנים לשרשראות האציל השומניות שלהם.

פרוקסיזומים מסנתזים גם מלחי מרה המסייעים בעיכול ובספיגת חומר השומנים.

בתאי צמחים

בצמחים אנו מוצאים פרוקסיזומים וגליוקסיסומים. המיקרוביולוגיות הללו זהות מבחינה מבנית, אם כי יש להן פונקציות פיזיולוגיות שונות. פרוקסיזומים נמצאים בעלים של צמחי כלי הדם וקשורים לכלורופלסטים. בהם מתרחשת חמצון של חומצה גליקוליטית, המיוצרת במהלך קיבוע ה- CO ₂ .

גליוקסיסומים נמצאים בשפע במהלך נביטת הזרעים השומרים על מאגרי השומנים. האנזימים המעורבים במחזור הגליוקסילאט, בהם מתרחשת הפיכת ליפידים לפחמימות, נמצאים במיקרוביודדים אלו.

לאחר התפרצות המכונות הפוטוסינתטיות, נוצרים פחמימות דרך מסלול ההנשמה הצילומי בפרוקסיסומים, שם נלכד הפחמן האבוד לאחר הכריכה של O ₂ ל- RubisCO.

מיקרו-נוגדים מכילים קטאזזים ואוקסידאזים תלויי-פלטין אחרים. חמצון מצעים על ידי אוקסידאזים המקושרים לפלבין מלווים בספיגת החמצן והיווצרותו כתוצאה של H ₂ O ₂ . מי חמצן זה מושפל כתוצאה מפעולה של קטלאז, ייצור מים וחמצן.

אברונים אלה תורמים לספיגת החמצן על ידי התא. למרות שבניגוד למיטוכונדריה, הם אינם מכילים שרשראות הובלה אלקטרוניות או מערכת אחרת הדורשת אנרגיה (ATP).

דוגמאות

למרות שהמיקרובודיות דומות מאוד זו לזו מבחינת המבנה שלהן, סוגים שונים שלהן נבדלו, בהתאם לתפקודים הפיזיולוגיים והמטבוליים שהם מבצעים.

פרוקסיזומים

פרוקסיזומים הם מיקרובודיות המוקפות בקרום בקוטר של כ- 0.5 מיקרומטר עם אנזימי חמצון שונים כמו קטאז, חומצת אמינו D, אורטז אוקסיט. אברונים אלה נוצרים מתוך תחזיות של הרקמה האנדופלמטית.

פרוקסיזומים נמצאים במספר גדול של תאי חוליות ורקמות. אצל יונקים הם נמצאים בתאי הכבד והכליות. בתאי כבד עכברים חולדה בוגרים, נמצא כי מיקרו-בודיות תופסים בין 1 ל- 2% מהנפח הציטופלסמי הכולל.

ניתן למצוא מיקרוביונים ברקמות יונקים שונות, אם כי הם נבדלים מפרוקסיסומים הנמצאים בכבד ובכליות על ידי הצגת הקטליז החלבוני בכמות פחותה וחסרת מרבית האוקסידזות הקיימות באורגנלים של תאי הכבד האמורים.

בחלק מהפרוטיסטים הם נמצאים גם בכמויות משמעותיות, כמו במקרה של טטראמיינה פיריפוריס.

פרוקסיזומים הנמצאים בתאי כבד, כליות וברקמות ואורגניזמים פרוטסטיים אחרים, שונים זה מזה זה מזה בהרכב ובכמה מתפקידיהם.

כָּבֵד

בתאי הכבד, המיקרוביודים מורכבים ברובם מקטאלז, המהווה כ 40% מכלל החלבונים באברונים אלה. אוקסידאזים אחרים כגון קופרופרוטאינים, אוקסידאז urate, פלו-פרוטאינים וחומצה D- אמינו אוקסידאז נמצאים בפרוקסיזומים הכבד.

הממברנה של פרוקסיזומים אלה היא בדרך כלל רציפה עם הרקמה האנדופלמטית החלקה באמצעות הקרנה דמויית נספח. המטריצה ​​היא בעלת צפיפות אלקטרונים בינונית והיא בעלת מבנה אמורפי עד גרגרי. למרכזו צפיפות אלקטרונית גבוהה ובעל מבנה פולי-צינורי.

כליות

למיקרוביודים הנמצאים בתאי כליה בעכברים וחולדות יש מאפיינים מבניים וביוכימיים הדומים מאוד לאלה של פרוקסיזומים בתאי הכבד.

רכיבי החלבון והליפיד באורגנלים אלה חופפים לאלה של תאי הכבד. עם זאת, בפרוקסיזומים בכליות חולדה, אוקסידז Urate נעדר וקטלאז לא נמצא בכמויות גדולות. בתאי הכליה של עכברים, פרוקסיזומים חסרים מרכז עם צפיפות אלקטרונים.

טטריימינה פיריפוריס

נוכחות של פרוקסיזומים התגלתה אצל פרוטסטים שונים, כגון T. pyriformis, על ידי איתור הפעילות של קטליזות האנזימים, D- חומצת אמינו אוקסידאז וחומצה L-α- הידרוקסית אוקסידאז.

גליוקסיסומים

בחלק מהצמחים הם מצויים פרוקסיזומים מתמחים, בהם מתרחשות תגובות של מסלול הגליוקסילט. אברונים אלה נקראו גליוקסיסומים, מכיוון שהם נושאים את האנזימים וגם מבצעים את התגובות של מסלול מטבולי זה.

גליקוזומים

מדובר באורגנלים קטנים שמבצעים גליקוליזה בחלק מהפרוטוזות כמו Trypanosoma spp. האנזימים המעורבים בשלבים הראשונים של גליקוליזה קשורים לאורגנל זה (HK, פוספוגלוקוז איזומרז, PFK, ALD, TIM, גליצרול קינאז, GAPDH ו- PGK).

אלה הומוגניים וקוטרם כ- 0.3 מיקרומטר. כ -18 אנזימים נמצאו הקשורים למיקרו-גוף זה.

הפניות

1. Cruz-Rees, A., & Camargo-Camargo, B. (2000). מילון מונחים במונחים של טפילות ומדעי הברית. פלאזה וואלדס.
2. De Duve, CABP, & Baudhuin, P. (1966). פרוקסיזומים (מיקרוביודים וחלקיקים קשורים). ביקורות פיזיולוגיות, 46 (2), 323-357.
3. Hruban, Z., & Rechcígl, M. (2013). מיקרוביודים וחלקיקים קשורים: מורפולוגיה, ביוכימיה ופיזיולוגיה (כרך 1). עיתונות אקדמית.
4. מדיגן, MT, Martinko, JM & Parker, J. (2004). ברוק: ביולוגיה של מיקרואורגניזמים. פירסון חינוך.
5. נלסון, DL ו- Cox, MM (2006). עקרונות הלהינגר של ביוכימיה מהדורה רביעית. אד אומגה. ברצלונה.
6. סמית, ה. וסמית, ח. (אד.). (1977). הביולוגיה המולקולרית של תאי צמחים (כרך 14). יוניב מקליפורניה.
7. Voet, D., & Voet, JG (2006). בִּיוֹכִימִיָה. פנמריקנית רפואית אד.
8. וויין, RO (2009). ביולוגיה של תאים צמחיים: מאסטרונומיה לזואולוגיה. עיתונות אקדמית.