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Peroxisomas: componente de las células, ¡precursores de la vida!

peroxisoma

Los peroxisomas son un componente de las células vegetales y animales, conformados por enzimas que establecen vías metabólicas responsables de diversos procesos biológicos que implican ácidos grasos, aminoácidos y alcohol. Conoce más detalles de este elemento como precursor de vida.

¿Qué son los peroxisomas?

La definición de Peroxisomas se puede explicar de varias formas: son células orgánicas esféricas, que miden aproximadamente 0,2 a 1,0 µm de diámetro y están recubiertos por una membrana. O bien, son órganos citoplasmáticos conformados por catalasas y oxidasas.

¿Dónde se originan?

Sólo están presentes en las células eucariotas. Intervienen en los procesos bioenzimáticos de animales y plantas para cumplir diversas funciones de desarrollo y capacidades. Se forman en el retículo celular. Además, pueden dividirse gracias a la acción de las proteínas y el citoesqueleto.

Su descubrimiento

Fueron notados por Johannes Rhodin en 1954, al tiempo que estudiaba los riñones en múridos y su morfología. Luego, Christian de Duve y sus colaboradores, en el año 1965, les llamaron microcuerpos y propusieron que se originaban de procesos endosimbióticos, argumento que tuvo muchas críticas.

Posteriormente, se demostró que tienen un estrecho vínculo con el retículo endoplasmático. Ya para el año 1966, otros investigadores documentaron las propiedades bioquímicas de estos orgánulos, llamándolos peroxisomas porque producen y degradan el H202.

Los peroxisomas tienen una enzima protagonista, la catalasa, que les ayuda a eliminar el peróxido de hidrógeno, elemento secundario producto de la eliminación de sustancias tóxicas como el alcohol.

Cuál es la estructura de los peroxisomas

peroxisoma
Peroxisoma celula

Su estructura es simple, sólo tienen una membrana de lípidos y carecen de materia genética. Esto quiere decir que las proteínas que requiere para ejercer sus funciones metabólicas, debe conseguirlas del exterior. Dichas proteínas son transportadas a los peroxisomas y los ribosomas las sintetizan.

Tienen una secuencia de lisina, serina y leucina en carbono terminal de la cadena de proteínas. Tal línea está etiquetada como PTS1. Otras formas indican la presencia de 9 aminoácidos en la zona amino terminal, esta es la PTS2. Intervienen también los fosfolípidos y el retículo endoplasmático se encarga de sintetizarlos para llevarlos a los peroxisomas.

Cuentan con la capacidad de dividirse celularmente, al igual que los plastidios y las mitocondrias. Incluso pueden comportarse de manera distinta, una vez separados.

Función de los Peroxisomas

Se encargan de establecer vías metabólicas de oxidación necesarias para las células y para la síntesis de lípidos. Cuentan con más de 50 clases de enzimas para degradar ácidos grasos, aminoácidos y ácido úrico. Las funciones de los peroxisomas en detalle a continuación:

Degradación de ácidos grasos

Esta función se da por ruta metabólica conocida como β oxidación, como resultado de los acetilos. Es diferente a la degradación análoga por parte de la mitocondria en animales, lo que se deriva en ATP y dióxido de carbono.

A diferencia de las células animales, donde la β oxidación ocurre en la mitocondria y en el peroxisoma, en las levaduras ocurre solamente en los peroxisomas. Los acetilos agrupados son transportados a otras zonas celulares y participan en rutas metabólicas de biosíntesis.

Síntesis biomoleculares

En los animales estas síntesis de dolicol y colesterol tienen lugar en los peroxisomas y el retículo endoplasmático. El colesterol que es un lípido, determina la fluidez de las membranas plasmáticas y también está contenido en el plasma sanguíneo. Intervienen en sintetizar ácidos biliares, provenientes del colesterol. La bilis saponifica las grasas intestinales, a manera de detergente.

Los plasmalógenos son moléculas de origen lipídico, con un enlace tipo éter, presente en las membranas celulares del tejido cardíaco y cerebral. Los peroxisomas colaboran en las primeras etapas del origen de estos lípidos. Las fallas celulares a nivel de los peroxisomas se traducen en alteraciones neurológicas como el síndrome de Zellweger.

Degradación de productos tóxicos

Tienen la propiedad de desintoxicar a nivel de hígado y riñones. Se encargan pueden eliminar sustratos dañinos presentes en el torrente sanguíneo como fenoles, formaldehído, ácido fórmico y alcohol. El resultado es peróxido de hidrógeno. La catalasa es una enzima que produce sustancias benignas para la célula, oxígeno y agua mediante la siguiente reacción química: 2 H2O2 –> H2O + O2.

En el proceso vegetal

En el caso de los organismos vegetales, existen organelos conocidos como glioxisomas. Su objetivo es almacenar sustancias y destruir lípidos. Sustancialmente están en las semillas. Existe una reacción en las plantas originada en los glioxisomas: la producción de glucosa a partir de ácidos grasos.

Este es el ciclo del glioxilato, en el que se conjugan 2 moléculas de acetil CoA de donde sale el ácido succínico, precursor de la glucosa. Este proceso no ocurre en células animales por la ausencia de enzimas del glioxilato.

Para que se cumpla la apropiada germinación de la semilla, es necesario el proceso fotosintético. La planta que proviene de una semilla no puede hacer este proceso, de modo que, usa hidratos de carbono del glioxisoma mientras la planta se desarrolla.

La Fotorespiración

En las células vegetales, los peroxisomas metabolizan los elementos secundarios formados por la fotosíntesis. Participa el rubisco (ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa/oxigenasa), una enzima que se encarga de fijar dióxido de carbono. Aunque, esta enzima puede tomar oxígeno en vez de óxido de carbono.

Mediante este proceso de oxigenación se oxida la glicina, que va hacia la mitocondria donde se convierte en serina. Esta vuelve a los peroxisomas y luego al glicerato, el cual viaja al cloroplasto y se une al ciclo de Calvin.

Características principales

peroxisoma luciernaga
Peroxisoma luciernaga

Los peroxisomas son esferas compartidas internamente, protegidas por una única membrana. Sus características más resaltantes se resumen de la siguiente manera:

  • No tienen genoma propio ni ribosomas, contrario a los cloroplastos y mitocondrias.
  • Las únicas células que no tienen peroxisomas son los glóbulos rojos.
  • Su enzima catalasa convierte el peróxido de hidrógeno en moléculas de oxígeno y agua.
  • Algunas peroxisomas pueden cambiar su composición enzimática interna.
  • Se adaptan a las condiciones ambientales.
  • Existe una única enzima luciferasa, que causa la bioluminiscencia de las luciérnagas.
  • Los hongos del género Penicillium, contienen en sus peroxisomas enzimas productoras de penicilina.

En resumen, este microlaboratorio celular de los seres vivos es indispensable para el buen desarrollo y mantenimiento de las funciones orgánicas.

Peroxisomas: componente de las células, ¡precursores de la vida!
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