DESCOBERTA
Com base em evidências bioquímicas e na capacidade da catalase consumir o peróxido de hidrogênio gerado por oxidase, De Duve, em 1965, propôs o nome “peroxissomos” , para a organela descoberta, por ser um local de síntese do peróxido de hidrogênio (H2O2).
DEFINIÇÂO
O Peroxissomo é uma estrutura esférica constituída por uma matriz finamente granular envolvida por uma única membrana que contêm enzimas envolvidas em uma grande variedade de reações metabólicas. Ocorre em quase todas as células eucariontes. O número de peroxissomos por célula, assim como o tamanho e forma pode variar de acordo com diferentes tipos celulares. No homem, os peroxissomos são particularmente abundantes no fígado e no rim e em menor número e tamanho nos fibroplastos e no cérebro.
Embora os peroxissomos sejam morfologicamente similares aos lisossomos, eles são montados como as mitocôndrias e cloroplastos por autorreplicação. Se diferem das mitocôndrias e cloroplastos, porque estão envolvidos em um a única membrana e não possuem DNA ou ribossomos.
Existem muito tipos de peroxissomos, de acordo com as enzimas ou conjunto de enzimas no seu interior, e cada tipo celular contém um determinado tipo particular de enzimas. As mais comuns: catalase, D-aminoácido oxidase e urato oxidase. Em células com grande atividade peroxissomal, a grande concentração de enzimas, acarreta na formação de um núcleo cristalóide (visível ao microscópio eletrônico).
São organelas multifuncionais. De acordo com seu metabolismo, os peroxissomos têm sido classificados como especializados ou não, como: os glioxissomos e glicossomos que são usados para designar peroxissomos com algumas funções específicas.
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BIOLUMINÊNCIA DOS VAGA-LUMES
A emissão de luz realizada pelo vaga-lume é chamada de bioluminescência e visa a comunicação biológica. A reação de produção de luz pelos vaga-lumes ocorre na presença de uma enzima chamada luciferase. A luz é produzida quando a molécula de luciferina é oxidada por oxigênio na presença da ATP (adenosina trifosfato) e da enzima luciferase, sua energia em forma de luz, e não de calor.
DOENÇAS PEROXISSOMAIS
A síndrome de Zellweger(ZS ) é uma doença hereditária rara , caracteriza por uma variedade de anormalidades neurológicas , visuais e hepáticas que levam a morte durante o iníci da infância .Em 1973, Sidney Goldfischrer e seus colegas na faculdade de medcina Alber Einstein relataram que células renais e hepáticas desses pacientes não tinham peroxissomos não estavam completamente ausentes das células deses indivíduos mas , ao contrário , eles estavam presentes como fantasmas membranosos vazios , ou seja , organelas sem as enzimas que eram normalmente encontradas nos peroxissomos . Isso não significa que eses indivíduos são incapazes de sintetizar enzimas peroxissomais , mas sim que enzimas não conseguem ser importadas para dentro dos peroxissomos e permanecem em grandes quantidades no citosol , onde elas são incapazes de realizar suas funções normais .Estudos genéticos de células de pacientes portadores da ZS evidenciaram que o o distúrbio pode se originar de mutações em pelo menos 11 genes diferentes , todos codificando proteínas envolvidas na captação de enzimas peoxissomais do citosol. Estudos desses distúrbios humanos receberam um estímulo quando foram descobertas linhagens de levedura que exibiam defeitos similares na formação dos peroxissomos .Os genes responsáveis por esses defeitos formal logos isolados inicialmente da levedura e então de humanos . Os produtos desses genes funcionam como receptores para as proteínas peroxissomais
BIOGÊNESE
O processo de formação dos peroxissomos ( a biogênese dos peroxissomos) teve a sua primeira hipótese formulada por Novikoff e Skin (1964). Baseado principalmente na justaposição entre a membrana do reticulo endoplasmático e a de peroxissomos eram derivados de regiões do reticulo endoplasmático liso. Por causa da descoberta da importação direta do citosol para o peroxissomo de varias proteínas da matriz e de algumas proteínas de membrana fizeram abandonar essa proposta.
Em (1985) por Lazarow e Fujiki foi sugerido a biogênese a partir peroxissomos preexistentes por fissão. A divisão dos peroxissomos por fissão deve ser antecedida pelo crescimento da organela, envolve a importação das proteínas do citosol e a transferência de fosfolipídios de membrana do reticulo endoplasmático. Essa transferência por proteínas hidrossolúveis, que reconhecem tipos específicos de fosfolipídios e os transportam de membranas ricas em lipídeos para outras deficientes nessas moléculas.
Com a descoberta da importação de algumas proteínas da membrana dos peroxissomos (PMP)
Via retículo endoplasmático reforçou a hipótese de um envolvimento deste na biogênese de peroxissomos. O uso de levedura mutante para as proteínas peroxissomais Pex3 e Pex19 demonstrou que após a síntese da primeira no retículo endoplasmático, da o seu agrupamento na membrana e o brotamento em pequenas vesículas. A ligação do Pex19 (uma proteína ligada a membrana por meio de um agrupamento prenil) com a Pex3 é fundamental para que essas etapas aconteçam. As pequenas vesículas então se fundem e dão origem a novas estruturas (pré-peroxissomos), capazes de coordenar a importação das demais proteínas de membrana e da matriz peroxissomal.
Os peroxissomos se dividem para a reposição das organelas que envelhecem e sofrem autofagia e, também durante a divisão celular. A herança de peroxissomos durante a divisão celular em um evento estocástico, sendo portanto, dependente da existência de varias copias dessa organela dispersas pelo citoplasma no momento da citocinese a dispersão casual dos paroxissomos acontecem apenas durante a divisão celular, pois na interfase, eles encontram-se associados a microtúbulos. Essa associação garante uma distribuição uniforme dos peroxissomos nas células interfásicas e auxilia na movimentação dessa organela.
A proliferação de peroxissomos pode também ocorrer a respostas e estímulos externos, originando um processo de divisão regulada, independente da mitose. Varias drogas, entre elas as hipolipidêmicas e vários herbicidas provocam esse efeito. Após encerrado o estimulo para proliferação homeostase celular relativa ao numero de peroxissomos é restabelecida por autofagia.
IMPORTAÇÃO DE PROTEÍNAS
Peroxissomos são organelas muito simples que tem somente dois compartimentos nos quais uma proteína importada pode ser alocada: a membrana limitante ou a matriz interna. As proteínas destinadas aos peroxissomos possuem um sinal de direcionamento peroxissomal, uma PTS( peroxissomal targeting signals) A segmentação do sinal peroxisomal (PTS) é uma região do peroxisomal proteína que os receptores reconhecem e se ligam a.
A seqüência sinalizadora mais amplamente observada dentre as proteínas da matriz peroxissomal consiste no tripéptídeo serina-lisina –leucina(SKL) e suas variantes funcionais
Os detalhes do processo ainda não são bem conhecidos, mas sabe-se que essas seqüências de endereçamento são reconhecidas por proteínas do citosol que as importam para os peroxissomos. Já foram identificadas e classificadas como peroxinas mais de 20 proteínas que participam desse processo, que é movido pela hidrólise de ATP, isto é,trata-se de um transporte ativo.
Diferentemente do que acontece na importação de proteínas em mitocôndrias e cloroplastos, as proteínas peroxissomais são importadas na sua forma final, já enoveladas, como também é o caso das proteínas exportadas para o núcleo. Também é curioso assinalar que apex5 é uma peroxina que, após conduzir sua carga para dentro do peroxissomo, libera-a e volta para o citossol.
COMPOSIÇÃO QUIMICA E ASPECTOS FUNCIONAIS
Os peroxissomos são formados por uma única membrana protéica que possui enzimas funcionais em sua matriz responsáveis pelas reações anabólicas como catabólicas as funções exercidas pelos peroxissomos são:
Degradação de peróxido de hidrogênio
Varias oxidases participam do catabolismo peroxissomal como a acil-oxidase, a D- aminoácido oxidase e a urato oxidase que são responsáveis pela produção do peróxido de hidrogênio (H2O2) que degrada a célula promovendo a oxidação de vários compostos como os aminoácidos. Então entram em ação os peroxissomos são responsáveis pela catalase deste composto transformando o peróxido de hidrogênio em uma molécula de oxigênio e duas de água que seria H2O transformando em moléculas úteis a célula esse tipo de função ocorre também em moléculas pequenas como o etanol e metanol.
METABOLISMO LIPÍDEOS
Nesta função os peroxissomos são responsáveis pela função catabólica representada pela beta-oxidação de ácidos graxos em fungos leveduras esse tipo de função e de total responsabilidade dos peroxissomos já em células vegetais e animais a oxidação dos ácidos graxos fica em predominância nos peroxissomos, mas ha casos que em pequena parte fica pela responsabilidade das mitocôndrias, mas entre a oxidação de ácidos graxos peroxissomal e mitocondrial sejam semelhantes, a cadeia enzimática que é envolvida nesses processos é diferente como exemplo as enzimas peroxissomais são inativas perante cadeias de ácidos graxos de tamanho médio e pequeno só acontece a degradação em ácidos graxos de longa ou muito longas cadeias enquanto que na nas mitocôndrias só ocorre em cadeias pequenas, medias e longas transformando os ácidos graxos em acetil-CoA sendo ultilizado em sua maior parte em vias biosintética no citosol e o resto é transportado para a mitocôndria que então pode participar do ciclo de Krebs. Nas vias Biosintética de animais os glicerolipidios formados no peroxissomos é exportado para o reticulo endoplasmático que dão origem ao plasmogenio responsável por proteger a membrana por danos dos radicais livres.como a síntese do plasmogenio é feita com ajuda o reticulo endoplasmático a do colesterol também é a mesma coisa, mas se utiliza acetil-CoA com substrato inicial
Degradação do acido úrico
Os peroxissomos são responsáveis pelo acido úrico a enzima peroxissomal converto o acido úrico em alantoína que é excretada por alguns repteis e mamíferos. Já a degradação da alantoína é feita pelas enzimas mitocondriais que gera a uréia e amônia portanto a enzima urato oxidase não é encontrada no homem mas sim em primatas, aves e em alguns repteis que excretam acido úrico.
CICLO DO ÁCIDO GLIOCÍLICO
Isso só ocorre em protistas, plantas e animais inferiores as enzimas do ciclo glicoxílico é uma variante do ciclo do ácido cítrico, mas como o exemplo as sementes que possuem lipídios como reservas apresentam todas as enzimas do ciclo do acido glioxílico sendo capazes de realizá-lo inteiramente.as enzimas glioxílicas são responsáveis pela conversão de lipídios em carboidratos assim explica o fenômeno da germinação de sementes.
FOTORESPIRAÇÃO
Este processo esta bastante relacionado á fotossíntese devido pela responsabilidade de partição de enzimas presentes no cloroplasto isso ocorre devido a enzima RuBisCO ( ribulose bisfosfato carboxilase-oxidase ) a enzima RuBisCO tem como substrato a ribulose 1,5 bisfosfato. Quando a planta precisa fechar os estômatos devido a alta luminosidade e temperatura evitando a desidratação a concentração de O2 sobe muito e o RuBisCO intensifica sua atividade de oxidase que origina o fosfoglicerato,assim a planta recupra ¾ de átomos de carbono pela oxidase da RuBisCO a junção morfológica entre cloroplastos , peroxissomos e mitocôndrias evidencia a participação conjunta dessas organelas no processo de foto respiração.
DEGRADAÇÃO DE GLICOSE EM TRIPANOSSOMATÍDEOS
Os tripanossomatideos caracterizam-se por possuírem grande parte das enzimas da via glicolitica o compartilhamento dessa via catabólica nos glicossomos deve estar relacionado a grande eficiência da atividade glicolitica encontrado nos tripanossomatideos os glicossomos também realizam a beta oxidação de ácidos graxos isso diz que há uma origem evolutiva entre os glicossomos e os peroxissomos.