Tại sao nói Peroxisome là bào quan chuyên oxi hoá

Peroxisome là gì?

Peroxisome là là một bào quan có đường kính 0,5micromet, được bao bọc bởi màng và bên trong chứa rất nhiều men oxy hóa như: D-aminoacid, catalage và urat oxidase. Có khả năng tạo ra H2O2 cũng như tự phân hủy nó (catalage). Do đó, dưới kính hiển vi người ta thấy hiện diện các dạng lõi tinh thể trong Peroxisome. Peroxisome không có bộ gen riêng cho nó, do đó tất cả protein của Peroxisome đều được đưa vào từ bào tương.

Peroxisome là các bào quan nhỏ được tìm thấy trong các tế bào thực vật và động vật nhân chuẩn. Hàng trăm các bào quan vòng này có thể được tìm thấy trong một tế bào. Còn được gọi là vi sinh vật, peroxisome bị ràng buộc bởi một màng đơn và chứa các enzym sản xuất hydrogen peroxide như một sản phẩm phụ. Các enzym phân hủy các phân tử hữu cơ thông qua phản ứng oxy hóa, tạo ra hydrogen peroxide trong quá trình này.

Chức năng Peroxisome

Peroxisome có chức năng giúp tế bào loại bỏ các độc tố, như perôxít hiđrô, hay các chất chuyển hóa khác. Peroxisome chứa các enzym liên quan đến sử dụng oxy như là axít D-amin oxidaza và ureaza oxidaza. Peroxisome cũng chứa các enzym catalaza chuyển H₂O₂ (perôxít hiđrô, một sản phẩm trung gian gây độc trong quá trình chuyển hóa tế bào) thành H₂O và O₂, với 2H₂O₂ → 2H₂O + O_2.

Một số chức năng khác của thể peroxi bao gồm việc thực thi chu trình glyoxylate trong các hạt đang nảy mầm (vì vậy trong trường hợp đó nó mang tên là "thể glyoxi"), quá trình hô hấp sáng ở thực vật, quá trình đường phân ở các sinh vật thuộc Bộ Trùng mũi khoan ("thể glyco"), và quá trình oxy hóa methanol hoặc/và amin trong một số loài nấm men.

Peroxisome cũng phân hủy axít béo và các phức hợp độc tố, đồng thời xúc tác hai bước đầu tiên trong tổng hợp ête photpholipit, và sau đó chúng được sử dụng trong cấu tạo các màng tế bào. Peroxisome đảm trách cho quá trình oxy hóa các phân tử axít béo chuỗi dài và do vậy tạo nên các nhóm axetyl.

Ở người, một số lượng lớn peroxisome có thể tìm thấy trong gan, nơi tích tụ nhiều sản phẩm chuyển hóa trung gian mang độc tính. Tất cả các enzym được tìm thấy trong peroxisome đều được nhập từ bào tương. Mỗi enzym được vận chuyển vào trong peroxisome có một gốc đặc biệt tại một đầu của phân tử protein, được gọi là PTS (tiếng Anh: peroxisomal targeting signal, tức là chuỗi mang thông tin đích của peroxisome), nó cho phép protein đi vào trong bào quan, ở đó chúng hoạt động loại bỏ các chất độc.

Tại sao nói peroxisome là bào quan chuyên oxi hóa?

Xuất phát từ cấu tạo của peroxisome gồm: màng peroxisome bao bọc bên ngoài với các protein màng, bên trong chứa các enzyme oxi hóa và vùng lõi.

Peroxisome là bào quan chuyên oxi hóa vì peroxisome chứa các enzyme chuyển hydrogen từ các chất khác nhau như chất độc, alcohol đến oxygen tạo ra hydrogen peroxide, sau đó được enzyme khác phân giải thành nước. Phản ứng này sinh ra H₂O₂ nhằm chuyển hóa một số chất dư thừa trong tế bào thông qua phản ứng oxy hóa khử.

Chuỗi phản ứng được tuần tự xảy ra như sau:

(1) Các enzym chứa trong peroxisome sẽ khử hydro (H₂) ra khỏi gốc hữu cơ:

RH₂ + 2 à R + H₂O₂

(2) Men catalage sẽ sử dụng các H₂O₂ sinh ra từ phản ứng trên để oxy hóa các chất hữu cơ khác gồm phenol, acid formic, formaldehyde và rượu bằng phản ứng oxy hóa khử. Phản ứng này thấy nhiều ở tế bào gan và thận (các cơ quan giải độc cho cơ thể)

Hydrogen peroxide độc ​​hại với tế bào, nhưng peroxisome cũng chứa một loại enzyme có khả năng chuyển đổi hydrogen peroxide thành nước. Peroxisome tham gia vào ít nhất 50 phản ứng sinh hóa khác nhau trong cơ thể. Các loại polyme hữu cơ được phân hủy bởi peroxisome bao gồm các axit amin , acid uric và axit béo . Peroxisome trong tế bào gan giúp giải độc rượu và các chất độc hại khác thông qua quá trình oxy hóa.

Peroxisome được sản xuất như thế nào?

Peroxisome có nhiều ở trong các tế bào gan, nơi tập trung nhiều chất độc hại trong quá trình chuyển hóa.

Peroxisome sinh sản tương tự như ty lạp thể và lục lạp ở chỗ chúng có khả năng tự lắp ráp và sinh sản bằng cách phân chia. Quá trình này được gọi là sinh học peroxisomal và liên quan đến việc xây dựng màng peroxisome, lượng protein và phospholipid cho sự phát triển của cơ quan, và sự hình thành peroxisome mới bằng cách phân chia. Không giống như ty lạp thể và lục lạp, peroxisome không có DNA và phải lấy protein sản xuất bởi ribosome tự do trong tế bào chất. Sự hấp thu protein và phospholipid làm tăng sự tăng trưởng và peroxisome mới được hình thành khi các peroxisome mở rộng phân chia.