Vlastnosti, typy a funkcie mikroskopov



mikrozómami sú to fragmenty membrán, ktoré tvoria malé a uzavreté vezikuly. Tieto štruktúry vznikajú reorganizáciou uvedených fragmentov, všeobecne pochádzajú z endoplazmatického retikula po bunkovej homogenizácii. Vezikuly môžu byť kombináciou membrán sprava von, zvnútra zvonku alebo zvonku.

Všimnite si, že mikrozómy sú artefakty, ktoré sa objavujú vďaka procesu bunkovej homogenizácie, vytvárajúc rôzne a komplexné umelé štruktúry. Teoreticky sa mikrozómy nenachádzajú ako normálne elementy živých buniek.

Interiér mikrozómu je variabilný. V lipidovej štruktúre môžu byť rôzne proteíny, ktoré nie sú navzájom prepojené. Môžu mať tiež proteíny pripojené k vonkajšiemu povrchu.

V literatúre je výraz "pečeňový mikrozóm" výrazný, čo sa týka štruktúr tvorených pečeňovými bunkami, ktoré sú zodpovedné za dôležité metabolické transformácie súvisiace s enzymatickým mechanizmom endoplazmatického retikula..

Pečeňové mikrozómy sú už dlho experimentálnymi modelmi in vitro farmaceutického priemyslu. Tieto malé vezikuly sú adekvátnou štruktúrou na uskutočňovanie experimentov metabolizmu liečiva, pretože obsahujú enzýmy zapojené do procesu, vrátane CYP a UGT..

index

  • 1 História
  • 2 Charakteristiky
    • 2.1 Zloženie
    • 2.2 Sedimentácia pri odstredení
  • 3 Typy
  • 4 Funkcie
    • 4.1 V bunke
    • 4.2 Vo farmaceutickom priemysle
  • 5 Referencie

histórie

Mikrozómy boli pozorované po dlhú dobu. Termín bol vytvorený vedcom z Francúzska menom Claude, keď pozoroval finálne produkty odstredenia pečeňovej hmoty..

V polovici 60. rokov výskumník Siekevitz spojil mikrozómy so zvyškami endoplazmatického retikula po vykonaní procesu homogenizácie buniek..

rysy

V bunkovej biológii je mikrozómom vezikula tvorená membránami z endoplazmatického retikula.

Počas rutinnej liečby buniek vykonávanej v laboratóriu praskli eukaryotické bunky a prebytočné membrány sa opäť zoskupili vo forme vezikúl, čo viedlo k vzniku mikrozómov..

Veľkosť týchto vezikulárnych alebo tubulárnych štruktúr je v rozsahu 50 až 300 nanometrov.

Mikrozómy sú laboratórne artefakty. Preto v živých bunkách a za normálnych fyziologických podmienok tieto štruktúry nenájdeme. Na druhej strane iní autori zabezpečujú, že nie sú artefakty, a že sú skutočnými organelami prítomnými v intaktných bunkách (pozri viac v Davidson & Adams, 1980).

zloženie

Zloženie membrány

Štruktúrne sú mikrozómy identické s membránou endoplazmatického retikula. V bunkovom interiéri je sieť membrán retikula taká rozsiahla, že tvorí viac ako polovicu všetkých membrán bunky..

Priehradka je tvorená radom tubulov a vrecúšok nazývaných cisterny, ktoré sú tvorené membránami.

Tento membránový systém tvorí spojitú štruktúru s membránou bunkového jadra. Dva typy môžu byť diferencované v závislosti od prítomnosti alebo nie ribozómov: hladké a hrubé endoplazmatické retikulum. Ak sa mikrozómy liečia určitými enzýmami, môžu sa uvoľniť ribozómy.

Vnútorné zloženie

Mikrozómy sú bohaté na rôzne enzýmy, ktoré sa zvyčajne nachádzajú vo vnútri endoplazmatického hladkého pečeňového retikula.

Jedným z nich je enzým cytochróm P450 (skratka CYP, akronym v angličtine). Tento katalytický proteín používa ako substráty širokú sériu molekúl.

CYP sú súčasťou reťazca prenosu elektrónov a jeho najčastejšie reakcie sa nazývajú monooxygenáza, kde do substrátu organickej povahy vkladá atóm kyslíka a zvyšný atóm kyslíka (používa molekulárny kyslík, O2) je redukovaný na voda.

Mikrozómy sú tiež bohaté na iné membránové proteíny, ako je UGT (uridinadifosfát glukuronyltransferáza) a FMO (rodina proteínov monooxygenázy obsahujúcich flavín). Okrem toho obsahujú esterázy, amidázy, epoxidové hydrolázy, medzi inými proteínmi.

Sedimentácia pri centrifugácii

V laboratóriách biológie existuje rutinná technika nazývaná centrifugácia. V tomto prípade je možné oddeliť pevné látky s použitím ako diskriminačnej vlastnosti rôzne hustoty zložiek zmesi.

Keď sú bunky centrifugované, rôzne zložky sa oddelia a vyzrážajú (to znamená, že idú dole na dno skúmavky) v rôznych časoch a pri rôznych rýchlostiach. Toto je metóda, ktorá sa používa, keď chcete vyčistiť určitú špecifickú bunkovú zložku.

Keď odstredené neporušené bunky, prvá vec na sediment alebo zrazeniny sú ťažšie prvky: jadrá a mitochondrie. K tomu dochádza pri menej ako 10 000 gravitáciách (rýchlosť v odstredivkách je kvantifikovaná v gravitáciách). Mikroskopy sedimentujú, keď sa aplikujú oveľa vyššie rýchlosti, rádovo 100 000 gravitácií.

typ

V súčasnosti sa pojem mikrozóm používa v širšom zmysle na označenie všetkých vezikúl vytvorených vďaka prítomnosti membrán, buď mitochondrií, Golgiho aparátu alebo bunkovej membrány ako takej..

Najviac používané vedcami sú však mikrozómy pečene vďaka enzymatickému zloženiu interiéru. Z tohto dôvodu sú v literatúre najčastejšie uvádzanými typmi mikrozómov.

funkcie

V bunke

Ako mikrozómy sú a artefakt vytvorený procesom bunkovej homogenizácie, to znamená, že nie sú prvkami, ktoré normálne nájdeme v bunke, nemajú pridruženú funkciu. Majú však dôležité aplikácie vo farmaceutickom priemysle. 

Vo farmaceutickom priemysle

Vo farmaceutickom priemysle sú mikrozómy široko používané pri objavovaní liekov. Mikrozómy umožňujú jednoduchým spôsobom študovať metabolizmus zlúčenín, ktoré chce výskumník hodnotiť.

Tieto umelé vezikuly sa dajú kúpiť z mnohých biotechnologických tovární, ktoré ich získavajú prostredníctvom diferenciálnej centrifugácie. Počas tohto procesu sa na bunkový homogenát aplikujú rôzne rýchlosti, čo vedie k získaniu čistených mikrozómov.

Enzýmy cytochrómu P450, ktoré sa nachádzajú v mikrozómoch, sú zodpovedné za prvú fázu metabolizmu xenobiotík. Sú to látky, ktoré sa prirodzene nevyskytujú v živých bytostiach a nečakali by sme ich prirodzene. Všeobecne musia byť metabolizované, pretože väčšina z nich je toxická.

Iné proteíny, ktoré sú tiež umiestnené v mikrozóme, ako je rodina monooxygenázových proteínov, ktoré obsahujú flavín, sa tiež podieľajú na procese oxidácie xenobiotík a uľahčujú ich vylučovanie..

Mikrozómy sú teda dokonalými biologickými entitami, ktoré umožňujú vyhodnotiť reakciu organizmu na určité liečivá a lieky, pretože majú enzymatické mechanizmy potrebné na metabolizmus uvedených exogénnych zlúčenín..

referencie

  1. Davidson, J., & Adams, R. L. P. (1980). Biochémia Davidsonových nukleových kyselín .Obrátil som sa.
  2. Faqi, A. S. (Ed.). (2012). Komplexný sprievodca toxikológiou v predklinickom vývoji liekov. Akademická tlač.
  3. Fernández, P. L. (2015). Velázquez. Základná a klinická farmakológia (online eBook). Panamericana Medical.
  4. Lam, J.L., & Benet, L. Z. (2004). Štúdie pečeňových mikrozómov nie sú dostatočné na charakterizáciu in vivo metabolizmu v pečeni a interakcií metabolického lieku a liečiva: štúdie metabolizmu digoxínu v primárnych hepatocytoch potkanov verzus mikrozómy. Drogový metabolizmus a dispozícia, 32(11), 1311-1316.
  5. Palade, G.E., & Siekevitz, P. (1956). Pečeňové mikrozómy; integrovaná morfologická a biochemická štúdia. Časopis biofyzikálnej a biochemickej cytológie, 2(2), 171-200.
  6. Stillwell, W. (2016). Úvod do biologických membrán. Newnes.
  7. Taylor, J. B., & Triggle, D. J. (2007). Komplexná medicínska chémia II. Elsevier.