MIKROORGANIZMUSOK: JELLEMZŐK, FUNKCIÓK ÉS PÉLDÁK - BIOLÓGIA - 2025

A mikroorganizmusok egy citoplazmatikus organellák osztálya, amelyeket egyetlen membrán vesz körül, és finom mátrixot tartalmaznak, amorf, granulált vagy fibrilláris között változó megjelenésű. A mikroorganizmusok néha megkülönböztethető központtal vagy maggal rendelkeznek, nagyobb elektronsűrűséggel és kristályos elrendezéssel.

Ezekben a organellákban számos olyan enzim létezik, amelyek közül néhány oxidatív funkcióval rendelkezik (például kataláz), és részt vesz bizonyos tápanyagok oxidációjában. A peroxiszómák például lebontják a hidrogén-peroxidot (H ₂ O ₂).

A peroxiszóma grafikus ábrázolása.

Forrás: Rock 'n Roll

Az eukarióta sejtekben találhatók, és a citoplazmából származó fehérjék és lipidek beépítésével származnak, és membrán egységgel veszik körül magukat.

jellemzők

A mikroorganizmusok egyetlen membránnal rendelkező vezikulumokként határozhatók meg. Ezen organellák átmérője 0,1-1,5 um. Tojás alakúak, és néhány esetben kör alakúak, szemcsés megjelenésűek. Időnként marginális lepedék jelenhet meg az organelle közepén, amely adott formát ad neki.

Ezeket a kis struktúrákat a közelmúltban fedezték fel, morfológiai és biokémiai jellemzésükre az elektronmikroszkópia fejlődésének köszönhetően került sor.

Az állati sejtekben a mitokondriumok közelében helyezkednek el, ezeknél mindig sokkal kisebbek. A mikroorganizmusok térben társulnak a sima endoplazmatikus retikulumhoz is.

A mikroorganizmusok membránja porinból áll és vékonyabb, mint más organellák, például lizoszómák, és bizonyos esetekben kis molekulák számára átjárható (mint például a májsejtek peroxiszómái).

A mikroorganizmusok mátrixa általában szemcsés, és egyes esetekben homogén, általában egyenletes elektronsűrűséggel, elágazó szálakkal vagy rövid fibrillákkal. Az enzimek mellett nagy mennyiségű foszfolipidet is megtalálhatunk.

Jellemzők

Állati sejtekben

A mikroorganizmusok különféle biokémiai reakciókban vesznek részt. Ezek a cellában mozgathatják azt a helyet, ahol a funkcióik szükségesek. Az állati sejtekben a mikrotubulumok között mozognak, a növényi sejtekben pedig a mikrofilamentumok mentén mozognak.

Receptor vezikulákként viselkednek a különféle metabolikus útvonalakból származó termékek számára, szállításukként szolgálnak, és ezekben metabolikus jelentőségű reakciók is bekövetkezhetnek.

A peroxiszómák H ₂ O _2-t termelnek az O ₂ alkoholok és hosszú láncú zsírsavak redukciójával. Ez a peroxid nagyon reakcióképes anyag, és más anyagok enzimes oxidációjában is felhasználásra kerül. A peroxiszómák fontos szerepet töltenek be: megóvják a celluláris komponenseket a H ₂ O ₂ -től való oxidációtól, azáltal, hogy belül lebontják őket.

A β-oxidáció során a peroxiszómák közvetlen közelében vannak a lipidekkel és a mitokondriumokkal. Ezek enzimeket tartalmaznak, amelyek részt vesznek a zsír oxidációjában, mint például kataláz, izocitrát-láz és malát-szintáz. Olyan lipázokat tartalmaznak, amelyek a tárolt zsírokat lebontják zsírsav-acilláncaikig.

A peroxiszómák szintén szintetizálják az epesókat, amelyek elősegítik a lipid anyag emésztését és felszívódását.

Növényi sejtekben

A növényekben peroxiszómákat és glikoxizómokat találunk. Ezek a mikroorganizmusok szerkezetileg azonosak, bár eltérő fiziológiai funkciókkal rendelkeznek. A peroxiszómákat a vaszkuláris növények leveleiben találják meg, és a kloroplasztokhoz kapcsolódnak. Ezekben megtörténik a glikolitsav oxidációja, amely a CO ₂ rögzítése során keletkezik.

A glikoxizómokat a magok csírázásakor rengetegben találják meg, amelyek megőrzik a lipidkészleteket. Ezekben a mikroorganizmusokban találhatók a glioxilát-ciklusban részt vevő enzimek, ahol a lipidek szénhidrátokká alakulnak át.

A fotoszintetikus gépezet kibontakozása után a szénhidrátok képződnek a foto-légzés útján peroxiszómákban, ahol az O ₂ és a RubisCO kötődése után elveszített szén befogásra kerül.

A mikroorganizmus katalázokat és más flavin-függő oxidázokat tartalmaz. A szubsztrátok oxidációjával a flavinhoz kapcsolódó oxidációval az oxigénfelvétel és ennek következtében H ₂ O ₂ képződése jár. Ez a peroxid a kataláz hatására bomlik, vizet és oxigént termelve.

Ezek az organellák hozzájárulnak a sejt oxigénfelvételéhez. Bár a mitokondriumoktól eltérően, nem tartalmaznak elektronikus szállító láncokat vagy más energiaigényes rendszert (ATP).

Példák

Noha a mikroorganizmusok szerkezetükben nagyon hasonlítanak egymáshoz, különféle típusokat különböztettek meg az általuk elvégzett fiziológiai és anyagcsere-funkciók alapján.

peroxiszómákra

A peroxiszómák olyan mikroorganizmusok, amelyeket körülbelül 0,5 um átmérőjű membrán vesz körül különböző oxidációs enzimekkel, például kataláz, D-aminosav oxidáz, urát oxidáz. Ezek az organellák az endoplazmatikus retikulum kivetítéseiből képződnek.

A peroxiszómákat számos gerinces sejtben és szöveten találják meg. Emlősökben ezek megtalálhatók a máj és a vesék sejtjeiben. Felnőtt patkány májsejtekben kimutatták, hogy a mikroorganizmusok elfoglalják a teljes citoplazmatikus térfogat 1-2% -át.

A mikroorganizmusok különböző emlősök szöveteiben találhatók, bár eltérnek a májban és a vesében levő peroxiszómáktól azáltal, hogy kevesebb mennyiségben mutatják be a kataláz fehérjét, és hiányoznak a májsejtek említett organelláiban levő oxidázok többsége.

Egyes protistákban szintén jelentős mennyiségben találhatók, mint például a Tetrahymena pyriformis esetében.

A májsejtekben, a vesékben és más protisztikus szövetekben és szervezetekben található peroxiszómák összetételükben és funkciójukukban különböznek egymástól.

Máj

A májsejtekben a mikroorganizmusok nagyrészt katalázból állnak, amely ezekben az organellákban az összes fehérje körülbelül 40% -át teszi ki. Más oxidázok, például kuproproteinek, urát-oxidáz, flavoproteinek és D-aminosav-oxidáz találhatóak a máj peroxiszómáiban.

Ezen peroxiszómák membránja általában folytonos a sima endoplazmatikus retikulummal, függelékszerű vetület útján. A mátrix mérsékelt elektronsűrűséggel rendelkezik, amorf vagy szemcsés szerkezetű. Központja nagy elektronisűrűséggel rendelkezik, és többcsöves szerkezetű.

Vese

Az egerek és patkányok vese sejtjeiben található mikroorganizmusok szerkezeti és biokémiai tulajdonságai nagyon hasonlóak a májsejtek peroxiszómáinak tulajdonságaihoz.

Ezekben az organellákban a fehérje- és lipidkomponensek egybeesnek a májsejtekkel. A patkány vese peroxiszómáiban nincs urát-oxidáz, és a kataláz nem található meg nagy mennyiségben. Az egerek vesesejtjeiben a peroxiszómákban hiányzik egy elektron sűrűségű központ.

Tetrahymena pyriformis

A peroxiszómák jelenlétét különféle protistákban, mint például a T. pyriformis, kimutatták a kataláz enzimek, a D-aminosav-oxidáz és az L-a-hidroxi-sav-oxidáz aktivitásának kimutatásával.

Glioxisomes

Egyes növényekben speciális peroxiszómák találhatók, ahol a glioxilát út reakciói lépnek fel. Ezeket az organellákat glioxizómáknak nevezték, mert hordozzák az enzimeket és ezen anyagcserék reakcióit is.

Glycosomes

Kicsi organellák, amelyek glikolízist hajtanak végre egyes prizókban, például a Trypanosoma spp. A glikolízis kezdeti stádiumában részt vevő enzimek kapcsolódnak ehhez az organellekhez (HK, foszfoglükóz-izomeráz, PFK, ALD, TIM, glicerin-kináz, GAPDH és PGK).

Ezek homogének és átmérőjük körülbelül 0,3 um. Kb. 18 enzimet találtak kapcsolatban ezzel a mikroorganizmussal.

Irodalom

1. Cruz-Reyes, A. és Camargo-Camargo, B. (2000). A parazitológia és az rokon tudományok kifejezéseinek szótára. Plaza és Valdes.
2. De Duve, CABP és Baudhuin, P. (1966). Peroxiszómák (mikroorganizmusok és rokon részecskék). Élettani áttekintés, 46 (2), 323-357.
3. Hruban, Z. és Rechcígl, M. (2013). Mikroorganizmusok és rokon részecskék: morfológia, biokémia és fiziológia (1. kötet). Academic Press.
4. Madigan, MT, Martinko, JM és Parker, J. (2004). Brock: A mikroorganizmusok biológiája. Pearson oktatás.
5. Nelson, DL, & Cox, MM (2006). Lehninger Biokémia alapelvei 4. kiadás. Ed Omega. Barcelona.
6. Smith, H. és Smith, H. (szerk.). (1977). A növényi sejtek molekuláris biológiája (14. kötet). Univ of California Press.
7. Voet, D. és Voet, JG (2006). Biokémia. Panamerican Medical Ed.
8. Wayne, RO (2009). Növénysejtbiológia: a csillagászattól az állattanig. Academic Press.