الأجسام الدقيقة: الخصائص والوظائف والأمثلة - مادة الاحياء - 2026

و microbodies هي فئة من العضيات السيتوبلازمية محاط بغشاء واحد وتحتوي على مصفوفة بشكل جيد مع مظهر متغير بين غير متبلور، حبيبات أو ييفي. تحتوي الأجسام الدقيقة أحيانًا على مركز أو نواة قابلة للتفاضل مع كثافة إلكترون أعلى وترتيب بلوري.

يوجد في هذه العضيات عدة إنزيمات ، بعضها له وظيفة مؤكسدة (مثل الكاتلاز) ، والتي تشارك في أكسدة بعض العناصر الغذائية. على سبيل المثال ، تعمل البيروكسيسومات على تكسير بيروكسيد الهيدروجين (H ₂ O ₂).

التمثيل البياني للبيروكسيسوم.

المصدر: Rock 'n Roll

توجد في الخلايا حقيقية النواة وتنشأ عن طريق دمج البروتينات والدهون من السيتوبلازم وإحاطة نفسها بوحدات غشائية.

مميزات

يمكن تعريف الأجسام الدقيقة على أنها حويصلات ذات غشاء واحد. يبلغ قطر هذه العضيات من 0.1 إلى 1.5 ميكرومتر. لها شكل بيضاوي وفي بعض الحالات دائرية ذات مظهر حبيبي. في بعض الأحيان قد تظهر لوحة هامشية في وسط العضية ، مما يعطيها شكلًا معينًا.

تم اكتشاف هذه الهياكل الصغيرة مؤخرًا وتمييزها شكليًا وكيميائيًا ، وذلك بفضل تطور المجهر الإلكتروني.

في الخلايا الحيوانية تقع بالقرب من الميتوكوندريا ، وتكون دائمًا أصغر بكثير من هذه. ترتبط الأجسام الدقيقة أيضًا مكانيًا بالشبكة الإندوبلازمية الملساء.

يتكون غشاء الأجسام الدقيقة من البورين وهو أرق من غشاء العضيات الأخرى مثل الجسيمات الحالة ، ويكون في بعض الحالات منفذاً للجزيئات الصغيرة (كما هو الحال في بيروكسيسومات خلايا الكبد).

عادة ما تكون مصفوفة الأجسام الدقيقة حبيبية ، وفي بعض الحالات متجانسة ، مع كثافة إلكترون موحدة بشكل عام وشعيرات متفرعة أو ألياف قصيرة. بالإضافة إلى احتوائه على الإنزيمات ، يمكننا أن نجد كمية كبيرة من الدهون الفوسفورية.

المميزات

في الخلايا الحيوانية

تشارك الأجسام الدقيقة في مجموعة متنوعة من التفاعلات الكيميائية الحيوية. يمكن أن تنتقل هذه في الخلية إلى المكان الذي تتطلب وظائفها. تتحرك في الخلايا الحيوانية بين الأنابيب الدقيقة وفي الخلايا النباتية تتحرك على طول الخيوط الدقيقة.

وهي تعمل كحويصلات مستقبلية للمنتجات ذات المسارات الأيضية المختلفة ، وتعمل كوسيلة لنقلها ، كما تحدث بعض التفاعلات ذات الأهمية الأيضية داخلها.

تنتج البيروكسيسومات H ₂ O ₂ من اختزال O ₂ بالكحول والأحماض الدهنية طويلة السلسلة. هذا البيروكسيد هو مادة شديدة التفاعل ويستخدم في الأكسدة الأنزيمية للمواد الأخرى. تؤدي البيروكسيسومات الوظيفة المهمة المتمثلة في حماية المكونات الخلوية من الأكسدة بواسطة H ₂ O ₂ عن طريق تحطيمها بالداخل.

في الأكسدة بيتا ، تكون البيروكسيسومات على مقربة من الدهون والميتوكوندريا. تحتوي هذه على إنزيمات تشارك في أكسدة الدهون ، مثل الكاتلاز ، إيزوسيترات لياز ، وسينثيز مالات. كما أنها تحتوي على الليباز الذي يكسر الدهون المخزنة إلى سلاسل الأسيل الدهنية.

تقوم البيروكسيسومات أيضًا بتجميع الأملاح الصفراوية التي تساعد في هضم وامتصاص المواد الدهنية.

في الخلايا النباتية

في النباتات نجد البيروكسيسومات والجليوكسيسومات. هذه الأجسام الدقيقة هي نفسها من الناحية الهيكلية ، على الرغم من أن لها وظائف فسيولوجية مختلفة. توجد البيروكسيسومات في أوراق النباتات الوعائية وترتبط بالبلاستيدات الخضراء. في نفوسهم يحدث أكسدة حمض حال السكر، تنتج أثناء التثبيت من CO ₂.

تم العثور على الجليوكسيسومات بكثرة أثناء إنبات البذور التي تحافظ على احتياطيات الدهون. تم العثور على الإنزيمات المشاركة في دورة الجليوكسيلات ، حيث يحدث تحول الدهون إلى الكربوهيدرات ، في هذه الأجسام الدقيقة.

بعد بروز آلية التمثيل الضوئي ، تتشكل الكربوهيدرات من خلال مسار التنفس الضوئي في البيروكسيسومات ، حيث يتم التقاط الكربون المفقود بعد ربط O ₂ بـ RubisCO.

تحتوي الأجسام الدقيقة على الكاتلاز وأكسيدازات أخرى تعتمد على الفلافين. يترافق أكسدة الركائز بواسطة الأكسيدات المرتبطة بالفلافين بامتصاص الأكسجين وما يترتب على ذلك من تكوين H ₂ O ₂. يتحلل هذا البيروكسيد بفعل الكاتلاز ، وينتج الماء والأكسجين.

تساهم هذه العضيات في امتصاص الخلية للأكسجين. على الرغم من أنها على عكس الميتوكوندريا ، فإنها لا تحتوي على سلاسل نقل إلكترونية أو غيرها من الأنظمة التي تتطلب الطاقة (ATP).

أمثلة

على الرغم من أن الأجسام الدقيقة متشابهة جدًا مع بعضها البعض من حيث هيكلها ، فقد تم تمييز أنواع مختلفة منها ، اعتمادًا على الوظائف الفسيولوجية والتمثيل الغذائي التي تقوم بها.

بيروكسيسومات

البيروكسيسومات عبارة عن أجسام ميكروبية محاطة بغشاء يبلغ قطره حوالي 0.5 ميكرومتر مع إنزيمات أكسدة مختلفة مثل الكاتلاز ، وأوكسيداز الأحماض الأمينية D ، وأكسيداز اليورات. تتشكل هذه العضيات من نتوءات الشبكة الإندوبلازمية.

توجد البيروكسيسومات في أعداد كبيرة من الخلايا والأنسجة الفقارية. في الثدييات توجد في خلايا الكبد والكلى. في خلايا كبد الفئران البالغة ، وجد أن الأجسام الدقيقة تشغل ما بين 1 و 2 ٪ من إجمالي حجم السيتوبلازم.

يمكن العثور على الأجسام الدقيقة في أنسجة الثدييات المختلفة ، على الرغم من أنها تختلف عن البيروكسيسومات الموجودة في الكبد والكلى من خلال تقديم بروتين الكاتلاز بكميات أقل وتفتقر إلى معظم الأكسيدازات الموجودة في عضيات خلايا الكبد المذكورة.

في بعض الطلائعيات توجد أيضًا بكميات كبيرة ، كما هو الحال في Tetrahymena pyriformis.

تختلف البيروكسيسومات الموجودة في خلايا الكبد والكلى والأنسجة والكائنات الأولية الأخرى عن بعضها البعض في التركيب وبعض وظائفها.

الكبد

تتكون الأجسام الدقيقة في خلايا الكبد في الغالب من الكاتلاز ، والذي يشكل حوالي 40٪ من إجمالي البروتينات في هذه العضيات. تم العثور على أوكسيديز أخرى مثل البروتينات كوبروتينات وأكسيداز اليورات والبروتينات الفلافوبروتينات وأكسيداز الأحماض الأمينية D في بيروكسيسومات الكبد.

عادة ما يكون غشاء هذه البيروكسيسومات مستمرًا مع الشبكة الإندوبلازمية الملساء من خلال إسقاط يشبه الزائدة الدودية. المصفوفة لها كثافة إلكترون معتدلة ولها بنية غير متبلورة إلى حبيبية. يتميز مركزه بكثافة إلكترونية عالية وله هيكل متعدد الأنبوب.

الكلى

تتميز الأجسام الدقيقة الموجودة في خلايا الكلى في الفئران والجرذان بخصائص هيكلية وكيميائية حيوية تشبه إلى حد بعيد خصائص البيروكسيسومات في خلايا الكبد.

تتطابق مكونات البروتين والدهون في هذه العضيات مع تلك الموجودة في خلايا الكبد. ومع ذلك ، في بيروكسيسومات الكلى الفئران ، يورات أوكسيديز غائب ولا يوجد الكاتلاز بكميات كبيرة. في خلايا الكلى لدى الفئران ، تفتقر البيروكسيسومات إلى مركز كثافة الإلكترون.

تتراهيمينا الكمثري

تم الكشف عن وجود البيروكسيسومات في العديد من الطلائعيات ، مثل T. pyriformis ، من خلال الكشف عن نشاط إنزيمات الكاتالاز ، وأوكسيداز الأحماض الأمينية D و L-α-hydroxy acid oxidase.

الجليوكسيسومات

في بعض النباتات ، تم العثور على بيروكسيسومات متخصصة ، حيث تحدث تفاعلات مسار الجليوكسيلات. كانت تسمى هذه العضيات glyoxysomes ، لأنها تحمل الإنزيمات وتنفذ أيضًا تفاعلات هذا المسار الأيضي.

الجليكوزومات

وهي عضيات صغيرة تقوم بتحلل السكر في بعض الأوليات مثل المثقبية النيابة. ترتبط الإنزيمات المشاركة في المراحل الأولية لتحلل السكر بهذه العضية (HK ، إيزوميراز فسفوغلوكوز ، PFK ​​، ALD ، TIM ، glycerol kinase ، GAPDH و PGK).

هذه متجانسة ويبلغ قطرها حوالي 0.3 ميكرومتر. تم العثور على حوالي 18 إنزيمًا مرتبطًا بهذا الجسم الميكروبي.

المراجع

1. Cruz-Reyes، A.، & Camargo-Camargo، B. (2000). مسرد للمصطلحات في علم الطفيليات والعلوم المرتبطة. بلازا وفالديس.
2. De Duve، CABP، & Baudhuin، P. (1966). البيروكسيسومات (الأجسام الدقيقة والجسيمات ذات الصلة). المراجعات الفسيولوجية، 46 (2) ، 323-357.
3. Hruban، Z.، & Rechcígl، M. (2013). الأجسام الدقيقة والجسيمات ذات الصلة: التشكل والكيمياء الحيوية وعلم وظائف الأعضاء (المجلد 1). الصحافة الأكاديمية.
4. Madigan، MT، Martinko، JM & Parker، J. (2004). بروك: بيولوجيا الكائنات الحية الدقيقة. تعليم بيرسون.
5. نيلسون ، DL ، & Cox ، MM (2006). مبادئ Lehninger للكيمياء الحيوية الطبعة الرابعة. إد أوميجا. برشلونة.
6. سميث ، هـ ، وسميث ، هـ. (محرران). (1977). علم الأحياء الجزيئي للخلايا النباتية (المجلد 14). مطبعة جامعة كاليفورنيا.
7. Voet ، D. ، & Voet ، JG (2006). الكيمياء الحيوية. عموم أمريكا الطبية Ed.
8. واين ، ريال عماني (2009). بيولوجيا الخلية النباتية: من علم الفلك إلى علم الحيوان. الصحافة الأكاديمية.