MICROCORPS: CARACTÉRISTIQUES, FONCTIONS ET EXEMPLES - LA BIOLOGIE - 2024

Les microbodies sont une classe d'organites cytoplasmiques entourées d'une seule membrane et contenant une matrice fine d'aspect variable entre amorphes, granulaires ou fibrillaires. Les microbodies ont parfois un centre ou un noyau différentiable avec une densité d'électrons plus élevée et un arrangement cristallin.

Dans ces organites, il existe plusieurs enzymes, dont certaines à fonction oxydante (comme la catalase), qui participent à l'oxydation de certains nutriments. Les peroxysomes, par exemple, décomposent le peroxyde d'hydrogène (H ₂ O ₂).

Représentation graphique d'un peroxysome.

Source: Rock 'n Roll

Ils se trouvent dans les cellules eucaryotes et proviennent de l'incorporation de protéines et de lipides du cytoplasme et de s'entourer d'unités membranaires.

caractéristiques

Les microbodies peuvent être définies comme des vésicules avec une seule membrane. Ces organites ont un diamètre de 0,1 à 1,5 µm. Ils ont une forme ovoïde et dans certains cas circulaire, avec un aspect granuleux. Parfois, une plaque marginale peut apparaître au centre de l'organite, lui donnant une forme particulière.

Ces petites structures ont été récemment découvertes et caractérisées morphologiquement et biochimiquement, grâce au développement de la microscopie électronique.

Dans les cellules animales, ils sont situés près des mitochondries, étant toujours beaucoup plus petits que ceux-ci. Les microbodies sont également associées spatialement au réticulum endoplasmique lisse.

La membrane des microbodies est composée de porine et est plus fine que celle d'autres organites tels que les lysosomes, étant dans certains cas perméable aux petites molécules (comme dans les peroxisomes des cellules hépatiques).

La matrice des microbodies est généralement granulaire, et dans certains cas homogène, avec une densité électronique généralement uniforme et avec des filaments ramifiés ou des fibrilles courtes. En plus de contenir des enzymes, nous pouvons trouver une grande quantité de phospholipides.

Caractéristiques

Dans les cellules animales

Les microbodies participent à une variété de réactions biochimiques. Ceux-ci peuvent se déplacer dans la cellule jusqu'à l'endroit où leurs fonctions sont requises. Dans les cellules animales, ils se déplacent entre les microtubules et dans les cellules végétales, ils se déplacent le long des microfilaments.

Ils agissent comme des vésicules réceptrices pour les produits de différentes voies métaboliques, servant de leur transport, et certaines réactions d'importance métabolique se produisent également en leur sein.

Les peroxysomes produisent du H ₂ O _{2 à} partir de la réduction de l'O ₂ par les alcools et les acides gras à longue chaîne. Ce peroxyde est une substance hautement réactive et est utilisé dans l'oxydation enzymatique d'autres substances. Les peroxysomes remplissent la fonction importante de protéger les composants cellulaires de l'oxydation par H ₂ O ₂ en le dégradant à l'intérieur.

Dans la β-oxydation, les peroxisomes sont à proximité immédiate des lipides et des mitochondries. Ceux-ci contiennent des enzymes impliquées dans l'oxydation des graisses, telles que la catalase, l'isocitrate lyase et la malate synthase. Ils contiennent également des lipases qui décomposent les graisses stockées en leurs chaînes d'acyle grasses.

Les peroxisomes synthétisent également des sels biliaires qui aident à la digestion et à l'absorption des lipides.

Dans les cellules végétales

Dans les plantes, nous trouvons des peroxisomes et des glyoxysomes. Ces microbodies sont structurellement identiques, bien qu'ils aient des fonctions physiologiques différentes. Les peroxisomes se trouvent dans les feuilles des plantes vasculaires et sont associés aux chloroplastes. En eux se produit l'oxydation de l'acide glycolytique, produite lors de la fixation du CO ₂.

Les glyoxysomes se trouvent en abondance lors de la germination des graines qui maintiennent les réserves lipidiques. Les enzymes impliquées dans le cycle du glyoxylate, où se produit la transformation des lipides en glucides, se trouvent dans ces microbodies.

Après l'affleurement de la machinerie photosynthétique, les glucides sont formés par la voie de photo-respiration dans les peroxisomes, où le carbone perdu après la liaison de l'O ₂ à RubisCO est capturé.

Les microbodies contiennent des catalases et d'autres oxydases dépendantes des flavines. L'oxydation des substrats par des oxydases liées à la flavine s'accompagne de l'absorption d'oxygène et de la formation conséquente de H ₂ O ₂. Ce peroxyde est dégradé par l'action de la catalase, produisant de l'eau et de l'oxygène.

Ces organites contribuent à l'absorption d'oxygène par la cellule. Bien que contrairement aux mitochondries, elles ne contiennent pas de chaînes de transport électroniques ou d'autres systèmes nécessitant de l'énergie (ATP).

Exemples

Bien que les microbodies soient très similaires en termes de structure, différents types d'entre eux ont été différenciés, selon les fonctions physiologiques et métaboliques qu'ils remplissent.

Peroxisomes

Les peroxisomes sont des microbes entourés d'une membrane d'environ 0,5 µm de diamètre avec diverses enzymes d'oxydation telles que la catalase, la D-aminoacide oxydase, l'urate oxydase. Ces organites sont formés à partir de projections du réticulum endoplasmique.

Les peroxisomes se trouvent dans un grand nombre de cellules et de tissus de vertébrés. Chez les mammifères, ils se trouvent dans les cellules du foie et des reins. Dans les cellules hépatiques de rats adultes, les microbodies occupent entre 1 et 2% du volume cytoplasmique total.

Des microbodies peuvent être trouvées dans divers tissus de mammifères, bien qu'elles diffèrent des peroxisomes trouvés dans le foie et les reins en présentant la protéine catalase en moins grande quantité et en l'absence de la plupart des oxydases présentes dans lesdits organites des cellules hépatiques.

Chez certains protistes, on les trouve également en quantités importantes, comme dans le cas de Tetrahymena pyriformis.

Les peroxisomes trouvés dans les cellules hépatiques, les reins et d'autres tissus et organismes protistes diffèrent les uns des autres par leur composition et certaines de leurs fonctions.

Foie

Dans les cellules hépatiques, les microbodies sont principalement composées de catalase, qui constitue environ 40% des protéines totales de ces organites. D'autres oxydases telles que les cuproprotéines, l'urate oxydase, les flavoprotéines et la D-aminoacide oxydase se trouvent dans les peroxysomes hépatiques.

La membrane de ces peroxysomes est généralement continue avec le réticulum endoplasmique lisse à travers une projection en forme d'appendice. La matrice a une densité électronique modérée et une structure amorphe à granulaire. Son centre a une densité électronique élevée et a une structure poly-tubulaire.

Reins

Les microbodies trouvées dans les cellules rénales chez les souris et les rats ont des caractéristiques structurelles et biochimiques très similaires à celles des peroxysomes dans les cellules hépatiques.

Les composants protéiques et lipidiques de ces organites coïncident avec ceux des cellules hépatiques. Cependant, dans les peroxysomes rénaux de rat, l'urate oxydase est absente et la catalase n'est pas trouvée en grande quantité. Dans les cellules rénales des souris, les peroxysomes n'ont pas de centre de densité électronique.

Tetrahymena pyriformis

La présence de peroxisomes a été détectée chez divers protistes, tels que T. pyriformis, en détectant l'activité des enzymes catalases, D-aminoacide oxydase et L-α-hydroxyacide oxydase.

Glioxisomes

Dans certaines plantes, on trouve des peroxysomes spécialisés, où se produisent des réactions de la voie du glyoxylate. Ces organites étaient appelés glyoxysomes, car ils transportent les enzymes et effectuent également les réactions de cette voie métabolique.

Les glycosomes

Ce sont de petits organites qui effectuent la glycolyse chez certains protozoaires comme Trypanosoma spp. Les enzymes impliquées dans les étapes initiales de la glycolyse sont associées à cet organite (HK, phosphoglucose isomérase, PFK, ALD, TIM, glycérol kinase, GAPDH et PGK).

Ceux-ci sont homogènes et ont un diamètre d'environ 0,3 µm. Quelque 18 enzymes ont été trouvées associées à cette micro-personne.

Références

1. Cruz-Reyes, A. et Camargo-Camargo, B. (2000). Glossaire des termes en parasitologie et sciences connexes. Plaza et Valdes.
2. De Duve, CABP et Baudhuin, P. (1966). Peroxisomes (microbodies et particules apparentées). Revues physiologiques, 46 (2), 323-357.
3. Hruban, Z. et Rechcígl, M. (2013). Microcorps et particules apparentées: morphologie, biochimie et physiologie (Vol. 1). Presse académique.
4. Madigan, MT, Martinko, JM et Parker, J. (2004). Brock: Biologie des micro-organismes. Pearson Education.
5. Nelson, DL et Cox, MM (2006). Principes de Lehninger de biochimie 4e édition. Ed Omega. Barcelone.
6. Smith, H. et Smith, H. (Eds.). (1977). La biologie moléculaire des cellules végétales (Vol. 14). Univ of California Press.
7. Voet, D., et Voet, JG (2006). Biochimie. Panamerican Medical Ed.
8. Wayne, RO (2009). Biologie cellulaire végétale: de l'astronomie à la zoologie. Presse académique.