过氧化物酶体

过氧化物酶体是一种微体。微体有两种类型，包括过氧化物酶体和乙醛酸循环体。过氧化物酶体是单层膜结合结构，在结构和功能上与溶酶体相似。“微体”一词由Rhodin于1954年提出。

过氧化物酶体是由Christian de Duve及其同事发现的。然而，它首次被Rodin在肝细胞和肾细胞中观察到。它因其内部形成过氧化氢而得名。过氧化物酶体存在于真核细胞和植物细胞中。在无脊椎动物中，它存在于草履虫中。

每个细胞中过氧化物酶体的数量

过氧化物酶体的数量和大小因细胞而异，取决于细胞类型和环境条件。例如，当向酵母提供葡萄糖时，面包酵母中发现少量过氧化物酶体。另一方面，当面包酵母以长链脂肪酸作为唯一的碳源时，可以有多达25个过氧化物酶体。类似地，一个肝细胞和肾细胞中可以有70到100个过氧化物酶体。

过氧化物酶体的起源

它起源于内质网（ER），因为它们是内质网的延伸，通过出芽形成称为过氧化物酶体前体囊泡的囊泡。这些前体囊泡从细胞质中吸收酶和营养物质，从而成为过氧化物酶体。如果过氧化物酶体有足够的蛋白质和磷脂物质，它们从细胞质和内质网接收，它们可能会增大并分裂成两个。

过氧化物酶体的结构

它是一种单膜结合的细胞器，形状可以是球形或椭圆形。

它的直径范围从0.1到0.5微米，其膜是像质膜一样的脂质双层。它的主要作用是过氧化氢的形成和分解。此外，它有一个晶体核心，因为它在中心以晶体形式存在尿酸氧化酶。

过氧化物酶体如何工作？

在蛋白质的代谢或分解过程中，除了有用的产物外，还会形成各种有害物质，如尿素、尿酸和过量氨基酸。过氧化物酶体允许这些有害物质进入其中。

它有两种酶。一种是氧化酶，另一种是过氧化氢酶。氧化酶（过氧化物酶）包括D-氨基酸氧化酶、α-羟基酸氧化酶和β-羟基酸氧化酶。过氧化物酶在氧化酶的存在下对尿酸、尿素等进行氧化，形成过氧化氢并释放碳氢化合物。在这个过程中，氧化酶从物质中去除氢，并将其添加到氧气中形成过氧化氢。例如；RH₂ + O₂ → R + H₂O₂（其中R是有机底物）

过氧化氢由于其腐蚀性作用对细胞不利。因此，需要立即将其清除。第二种酶过氧化氢酶将过氧化氢转化为水和氧气，它们是无毒物质，从而保护细胞。例如；2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

因此，它降解可能损害细胞的活性氧物质（ROS）。ROS，如氧离子或过氧化物，是正常细胞反应的副产物，也是由于烟草、辐射和药物而产生的。ROS会导致氧化应激，这会损害DNA和由脂质组成的分子，如细胞膜。抗氧化剂也用于防止这种情况。

它还进行脂肪酸（如油分子）的分解以产生能量。此外，像溶酶体一样，过氧化物酶体也含有酶。然而，与主要分解蛋白质的溶酶体不同，过氧化物酶体主要分解长链脂肪酸，这个过程称为脂质分解代谢。

过氧化物酶体的功能

• 它们负责从体内清除有毒物质。
• 它们将尿酸、氨基酸转化为过氧化氢，并将过氧化氢转化为氧气和水，以保护细胞免受过氧化氢的有害影响。
• 它通过从酒精中去除氢并将其添加到氧气中来解毒肝脏中的酒精和药物。
• 在植物中，光呼吸发生在植物细胞中存在的过氧化物酶体中。
• 在氧气存在下，它将脂肪酸转化为更小的分子。
• 它们参与脂质代谢，如脂肪酸的β-氧化、胆固醇的生物合成和类固醇激素的合成等。
• 它们还参与D-氨基酸、胆汁酸和多胺的分解代谢。
• 绿叶中存在的过氧化物酶体有助于光合作用。它们与叶绿体一起进行光呼吸。
• 它支持种子的萌发。它将储存的脂肪酸转化为碳水化合物，从而为萌发植物的生长提供能量和原材料。
• 它还含有酶来制造缩醛磷脂，它们是脑和心脏组织膜的重要组成部分。
• 萤火虫中的过氧化物酶体含有荧光素酶，有助于生物发光，从而帮助萤火虫找到它们的配偶。
• 它有助于合成细胞膜中所需的磷脂。
• 它们含有氧化酶，有助于动物细胞中的糖异生（葡萄糖形成）过程。
• 在叶片中，它们参与光呼吸，并参与叶绿体通过光合作用形成的乙醇酸的氧化。
• 它借助过氧化氢酶将光呼吸过程中形成的过氧化氢（H₂O₂）分解为水和氧气，从而保护细胞免受过氧化氢的毒性作用。
• 尿酸氧化酶参与氨基酸、多胺和嘌呤（在核酸如DNA和RNA中发现的含氮碱基）的分解代谢。