Peroxisome và Centrosome

Peroxisome và centrosome là hai bào quan không liên quan về chức năng nhưng thường được nhóm lại với nhau như những cấu trúc chuyên biệt nhỏ hơn của tế bào. Peroxisome là một bào quan có màng đơn chứa các phản ứng oxy hóa tạo ra và giải độc hydrogen peroxide, đồng thời thực hiện quá trình chuyển hóa lipid đặc hiệu. Centrosome là một bào quan không có màng, tổ chức bộ xương vi ống và tạo mầm cho thoi phân bào.

Definition

Peroxisome là các bào quan có màng đơn thực hiện quá trình chuyển hóa oxy hóa, đặc biệt là xử lý hydrogen peroxide và các phản ứng lipid đặc hiệu; centrosome là các trung tâm tổ chức vi ống không có màng, được xây dựng xung quanh một cặp thể tâm (centriole), tạo mầm cho bộ xương tế bào và thoi phân bào.

Scope

Mục này đề cập đến hai bào quan riêng biệt. Đối với peroxisome, nó đề cập đến quá trình chuyển hóa oxy hóa, vai trò của lipid như oxy hóa axit béo và tổng hợp ether-lipid, và quá trình sinh tổng hợp của nó. Đối với centrosome, nó đề cập đến cấu trúc thể tâm (centriole), sự tạo mầm vi ống, và chu trình nhân đôi liên kết nó với thoi phân bào. Đây là một chủ đề tham khảo về sinh học tế bào và mô học, không phải hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Những phản ứng oxy hóa và chuyển hóa lipid nào được giới hạn trong peroxisome và tại sao?
• Peroxisome được hình thành như thế nào và các protein của chúng đi vào mà không qua con đường túi như thế nào?
• Centrosome tạo mầm và tổ chức vi ống như thế nào?
• Số lượng thể tâm (centriole) và centrosome được kiểm soát như thế nào trong suốt chu kỳ tế bào?

Key concepts

• Quá trình oxy hóa peroxisome và xử lý hydrogen peroxide
• Quá trình oxy hóa axit béo peroxisome và tổng hợp ether-lipid
• Sinh tổng hợp peroxisome và peroxins
• Tính thấm màng peroxisome
• Thể tâm (Centriole) và vật chất quanh thể tâm (pericentriolar material)
• Sự tạo mầm vi ống và trung tâm tổ chức vi ống
• Centrosome và thoi phân bào

Key theories

Kiểm soát nhân đôi thể tâm (centriole)

Thể tâm (centriole) nhân đôi chính xác một lần mỗi chu kỳ tế bào trong một quá trình được cấp phép chặt chẽ; việc mất kiểm soát 'một lần và chỉ một lần' này dẫn đến số lượng centrosome bất thường và góp phần gây mất ổn định bộ gen.

Mechanisms

Peroxisome chứa các oxidase chuyển hydro sang oxy để tạo thành hydrogen peroxide và catalase để loại bỏ nó, đồng thời chúng thực hiện quá trình oxy hóa các axit béo chuỗi rất dài và tổng hợp phospholipid ether; các protein chất nền của chúng được nhập khẩu sau dịch mã bởi bộ máy peroxin chuyên biệt chứ không phải qua con đường túi, và bào quan này có thể vừa phát triển và phân chia vừa hình thành mới. Centrosome, không có bất kỳ màng nào, bao gồm một cặp thể tâm (centriole) được bao quanh bởi vật chất quanh thể tâm (pericentriolar material) tuyển dụng các yếu tố tạo mầm vi ống; nó đóng vai trò là trung tâm tổ chức vi ống chính của tế bào và, sau khi nhân đôi chính xác một lần mỗi chu kỳ, tạo khuôn cho hai cực của thoi phân bào.

Clinical relevance

Các khiếm khuyết trong quá trình sinh tổng hợp peroxisome hoặc trong các enzyme peroxisome đơn lẻ gây ra các rối loạn chuyển hóa di truyền, trong khi số lượng và chức năng centrosome bất thường có liên quan đến sự mất ổn định bộ gen và các rối loạn phát triển. Mục này mô tả sinh học bào quan bình thường có liên quan và không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

History

Peroxisome được Christian de Duve và các đồng nghiệp mô tả về mặt sinh hóa vào những năm 1960, những người đã công nhận 'tiểu thể' oxidase-và-catalase là một bào quan riêng biệt. Centrosome được Theodor Boveri mô tả vào cuối thế kỷ XIX là trung tâm phân chia của tế bào và là yếu tố quyết định sự phân ly nhiễm sắc thể có trật tự, một cái nhìn sâu sắc đã dự đoán sự hiểu biết sau này về vai trò của nó trong sự ổn định bộ gen.

Key figures

• Christian de Duve
• Theodor Boveri
• Ronald Wanders
• Erich Nigg
• Jordan Raff

Seminal works

• smith2013
• conduit2015

Frequently asked questions

Tại sao peroxisome và centrosome lại được thảo luận cùng nhau?

Chúng được nhóm lại với nhau như những bào quan chuyên biệt nhỏ hơn để thuận tiện, nhưng chúng không liên quan về chức năng: peroxisome là một khoang chuyển hóa có màng đơn, trong khi centrosome là một trung tâm tổ chức vi ống không có màng.

Centrosome làm gì trong quá trình phân chia tế bào?

Sau khi nhân đôi một lần mỗi chu kỳ tế bào, hai centrosome di chuyển đến hai đầu đối diện của tế bào và tạo mầm cho các vi ống của thoi phân bào để phân ly các nhiễm sắc thể.