เพอรอกซิโซมและเซนโทรโซม
เพอรอกซิโซมและเซนโทรโซมเป็นออร์แกเนลล์สองชนิดที่ไม่มีความสัมพันธ์กันในเชิงหน้าที่ แต่มักถูกจัดกลุ่มรวมกันว่าเป็นโครงสร้างเฉพาะขนาดเล็กของเซลล์ เพอรอกซิโซมเป็นออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มชั้นเดียวซึ่งเป็นแหล่งเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันที่สร้างและกำจัดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และดำเนินการเมแทบอลิซึมของไขมันบางชนิด เซนโทรโซมเป็นออร์แกเนลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้มซึ่งทำหน้าที่จัดระเบียบโครงร่างไมโครทิวบูลและเป็นจุดเริ่มต้นของการสร้างไมโทติกสปินเดิล
Definition
เพอรอกซิโซมเป็นออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มชั้นเดียวซึ่งทำหน้าที่เมแทบอลิซึมแบบออกซิเดชัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการจัดการไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และปฏิกิริยาไขมันบางชนิด; เซนโทรโซมเป็นศูนย์กลางการจัดระเบียบไมโครทิวบูลที่ไม่มีเยื่อหุ้ม สร้างขึ้นรอบคู่ของเซนทริโอล ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของโครงร่างเซลล์และไมโทติกสปินเดิล
Scope
เนื้อหานี้ครอบคลุมออร์แกเนลล์ที่แตกต่างกันสองชนิด สำหรับเพอรอกซิโซมจะกล่าวถึงเมแทบอลิซึมแบบออกซิเดชัน บทบาทของไขมัน เช่น การออกซิเดชันของกรดไขมันและการสังเคราะห์อีเทอร์ลิพิด และการสร้างเพอรอกซิโซม สำหรับเซนโทรโซมจะกล่าวถึงโครงสร้างของเซนทริโอล การสร้างไมโครทิวบูล และวงจรการจำลองที่เชื่อมโยงกับสปินเดิล หัวข้อนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงทางชีววิทยาของเซลล์และเนื้อเยื่อวิทยา ไม่ใช่คำแนะนำทางการแพทย์
Core questions
- ปฏิกิริยาออกซิเดชันและเมแทบอลิซึมของไขมันใดบ้างที่จำกัดอยู่ในเพอรอกซิโซม และเพราะเหตุใด?
- เพอรอกซิโซมก่อตัวขึ้นได้อย่างไร และโปรตีนของมันเข้าสู่เซลล์ได้อย่างไรโดยไม่มีเส้นทางเวสิเคิล?
- เซนโทรโซมสร้างและจัดระเบียบไมโครทิวบูลได้อย่างไร?
- จำนวนเซนทริโอลและเซนโทรโซมถูกควบคุมอย่างไรตลอดวงจรเซลล์?
Key concepts
- การออกซิเดชันของเพอรอกซิโซมและการจัดการไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
- การออกซิเดชันของกรดไขมันในเพอรอกซิโซมและการสังเคราะห์อีเทอร์ลิพิด
- การสร้างเพอรอกซิโซมและเพอรอกซิน
- การซึมผ่านของเยื่อหุ้มเพอรอกซิโซม
- เซนทริโอลและสารเพอริเซนทริโอลาร์
- การสร้างไมโครทิวบูลและศูนย์กลางการจัดระเบียบไมโครทิวบูล
- เซนโทรโซมและไมโทติกสปินเดิล
Key theories
- การควบคุมการจำลองเซนทริโอล
- เซนทริโอลจำลองตัวเองเพียงครั้งเดียวต่อวงจรเซลล์ในกระบวนการที่ถูกควบคุมอย่างเข้มงวด การสูญเสียการควบคุม 'ครั้งเดียวเท่านั้น' นี้จะนำไปสู่จำนวนเซนโทรโซมที่ผิดปกติและมีส่วนทำให้เกิดความไม่เสถียรของจีโนม
Mechanisms
เพอรอกซิโซมมีเอนไซม์ออกซิเดสที่ถ่ายโอนไฮโดรเจนไปยังออกซิเจนเพื่อสร้างไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และเอนไซม์คะตะเลสที่กำจัดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ นอกจากนี้ยังทำหน้าที่ออกซิเดชันของกรดไขมันสายยาวมากและการสังเคราะห์อีเทอร์ฟอสโฟลิพิด โปรตีนในเมทริกซ์ของเพอรอกซิโซมจะถูกนำเข้าหลังการแปลรหัสโดยกลไกเพอรอกซิน (peroxin) เฉพาะทาง แทนที่จะผ่านเส้นทางเวสิเคิล และออร์แกเนลล์นี้สามารถทั้งเติบโตและแบ่งตัว รวมถึงสร้างขึ้นใหม่ได้ เซนโทรโซมซึ่งไม่มีเยื่อหุ้มใดๆ ประกอบด้วยคู่ของเซนทริโอลที่ล้อมรอบด้วยสารเพอริเซนทริโอลาร์ (pericentriolar material) ซึ่งดึงดูดปัจจัยที่สร้างไมโครทิวบูล ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางการจัดระเบียบไมโครทิวบูลหลักของเซลล์ และหลังจากจำลองตัวเองเพียงครั้งเดียวต่อรอบ จะเป็นต้นแบบของขั้วทั้งสองของไมโทติกสปินเดิล
Clinical relevance
ความบกพร่องในการสร้างเพอรอกซิโซมหรือในเอนไซม์เพอรอกซิโซมเดี่ยวๆ ทำให้เกิดความผิดปกติทางเมแทบอลิซึมที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม ในขณะที่จำนวนและการทำงานของเซนโทรโซมที่ผิดปกติมีความเกี่ยวข้องกับความไม่เสถียรของจีโนมและความผิดปกติในการพัฒนา เนื้อหานี้อธิบายชีววิทยาของออร์แกเนลล์ปกติที่เกี่ยวข้อง และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการตัดสินใจในการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล
History
เพอรอกซิโซมได้รับการจำแนกลักษณะทางชีวเคมีโดย Christian de Duve และคณะ ในทศวรรษ 1960 ซึ่งระบุว่า 'ไมโครบอดี' ที่มีเอนไซม์ออกซิเดสและคะตะเลสเป็นออร์แกเนลล์ที่แตกต่างกัน เซนโทรโซมได้รับการอธิบายโดย Theodor Boveri ในปลายศตวรรษที่ 19 ว่าเป็นศูนย์กลางการแบ่งเซลล์และเป็นตัวกำหนดการแยกโครโมโซมที่เป็นระเบียบ ซึ่งเป็นข้อมูลเชิงลึกที่คาดการณ์ความเข้าใจในภายหลังเกี่ยวกับบทบาทของมันในความเสถียรของจีโนม
Key figures
- Christian de Duve
- Theodor Boveri
- Ronald Wanders
- Erich Nigg
- Jordan Raff
Related topics
Seminal works
- smith2013
- conduit2015
Frequently asked questions
- เหตุใดเพอรอกซิโซมและเซนโทรโซมจึงถูกกล่าวถึงร่วมกัน?
- พวกมันถูกจัดกลุ่มเป็นออร์แกเนลล์เฉพาะขนาดเล็กเพื่อความสะดวก แต่ไม่มีความสัมพันธ์กันในเชิงหน้าที่: เพอรอกซิโซมเป็นช่องเมแทบอลิซึมที่มีเยื่อหุ้มชั้นเดียว ในขณะที่เซนโทรโซมเป็นศูนย์กลางการจัดระเบียบไมโครทิวบูลที่ไม่มีเยื่อหุ้ม
- เซนโทรโซมทำหน้าที่อะไรในระหว่างการแบ่งเซลล์?
- หลังจากจำลองตัวเองหนึ่งครั้งต่อวงจรเซลล์ เซนโทรโซมทั้งสองจะเคลื่อนไปยังปลายเซลล์ตรงข้ามกันและสร้างไมโครทิวบูลของไมโทติกสปินเดิลที่แยกโครโมโซม