МІКРОСОМИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ТИПИ ТА ФУНКЦІЇ - БІОЛОГІЯ

У мікросомах мембранні фрагменти , які представляють собою невеликі замкнуті бульбашки. Ці структури походять від перебудови зазначених фрагментів, як правило, вони походять з ендоплазматичного ретикулума після гомогенізації клітин. Везикули можуть бути комбінаціями мембран справа назовні, зсередини назовні або злитими.

Зауважимо, що мікросоми - це артефакти, які з’являються завдяки процесу гомогенізації клітин, створюючи різноманітні та складні штучні структури. Теоретично мікросоми не зустрічаються як нормальні елементи живих клітин.

Мікросома - це везикул, утворений мембранами з ендоплазматичного ретикулума.
Джерело: співробітники Blausen.com (2014). «Медична галерея Blausen Medical 2014». WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. , від Wikimedia Commons Внутрішня частина мікросоми мінлива. У структурі ліпідів можуть бути різні білки, які не пов'язані один з одним. Вони також можуть мати білки, прикріплені до зовнішньої поверхні.

У літературі виділяється термін «мікросома печінки», який відноситься до структур, утворених клітинами печінки, які відповідають за важливі метаболічні перетворення та пов'язані з ферментативним механізмом ендоплазматичного ретикулума.

Мікросоми печінки вже давно є моделями експериментів in vitro у фармацевтичній промисловості. Ці маленькі везикули є підходящою структурою для проведення експериментів з медикаментозним метаболізмом, оскільки містять у них ферменти, що беруть участь у процесі, включаючи CYP та UGT.

Історія

Мікросоми спостерігалися давно. Термін був введений вченим з Франції на ім'я Клод, коли він спостерігав кінцеві продукти центрифугування печінкової речовини.

У середині 60-х років дослідник Сікевіц асоціював мікросоми із залишками ендоплазматичного ретикулуму, провівши процес гомогенізації клітин.

характеристики

У клітинній біології мікросома - це везикул, утворений мембранами з ендоплазматичного ретикулума.

Під час рутинних клітинних процедур, що проводяться в лабораторії, еукаріотичні клітини розриваються, а надлишки мембран знову злипаються у везикули, створюючи мікросоми.

Розмір цих везикулярних або трубчастих структур знаходиться в межах від 50 до 300 нанометрів.

Мікросоми - це лабораторні артефакти. Тому в живій клітині і в нормальних фізіологічних умовах ми не знаходимо цих структур. Інші автори, зі свого боку, запевняють, що вони не є артефактами, і що це справжні органели, присутні в неушкоджених клітинах (див. Більше у Davidson & Adams, 1980)

Склад

Мембранна композиція

Структурно мікросоми ідентичні мембрані ендоплазматичного ретикулума. Всередині клітини мережа мембран ретикулума настільки розгалужена, що становить більше половини всіх загальних мембран клітини.

Ретикулум складається з серії канальців і мішків, званих цистернами, обидві з яких складаються з мембран.

Ця мембранна система утворює суцільну структуру з мембраною клітинного ядра. Можна диференціювати два типи залежно від наявності або відсутності рибосом: гладкий і шорсткий ендоплазматичний ретикулум. Якщо мікросоми обробити певними ферментами, рибосоми можуть відшаруватися.

Внутрішній склад

Мікросоми багаті різними ферментами, які зазвичай знаходяться в гладкому ендоплазматичному ретикулумі печінки.

Одним із таких є фермент цитохром P450 (скорочено CYPs, за його абревіатурою англійською мовою). Цей каталітичний білок використовує широкий спектр молекул як субстратів.

CYPs є частиною ланцюга передачі електронів, і завдяки його найбільш поширеним реакціям його називають монооксигеназою, де він вводить атом кисню в органічний субстрат, а решта атом кисню (використовує молекулярний кисень, O2) зводиться до Вода.

Мікросоми також багаті іншими мембранними білками, такими як UGT (уридініфосфат глюкуронілтрансфераза) та FMO (сімейство флавіновмісних монооксигеназних білків). Крім того, вони містять естерази, амідази, епоксидні гідролази, серед інших білків.

Осадження в центрифугуванні

У біологічних лабораторіях існує звичайна методика, яка називається центрифугуванням. При цьому тверді речовини можна відокремити, використовуючи різну щільність компонентів суміші як дискримінаційну властивість.

Коли клітини центрифугують, різні компоненти відокремлюються і осаджуються (тобто спускаються на дно пробірки) в різний час і з різною швидкістю. Це метод, який застосовується, коли потрібно очистити певний клітинний компонент.

При центрифугуванні неушкоджених клітин першими осідають або осаджуються найважчі елементи: ядра та мітохондрії. Це відбувається при менш ніж 10000 гравітацій (швидкості в центрифугах кількісно визначаються у гравітаціях). Мікросоми осаджуються при застосуванні значно більших швидкостей, порядку 100 000 гравітацій.

Типи

Сьогодні термін мікросома використовується в широкому розумінні для позначення будь-яких везикул, утворених завдяки наявності мембран, будь то мітохондрії, апарат Гольджі або клітинна мембрана як така.

Однак найбільш вживаними вченими є мікросоми печінки, завдяки ферментативному складу всередині. З цієї причини вони є найбільш цитованими типами мікросом у літературі.

Особливості

У клітинку

Оскільки мікросоми - це артефакт, створений процесом клітинної гомогенізації, тобто вони не є елементами, які ми зазвичай знаходимо в клітині, вони не мають пов'язаної функції. Однак вони мають важливе застосування у фармацевтичній галузі.

У фармацевтичній промисловості

У фармацевтичній промисловості мікросоми широко використовуються при виявленні ліків. Мікросоми дозволяють просте вивчення метаболізму сполук, який дослідник хоче оцінити.

Ці штучні везикули можна придбати на багатьох біотехнологічних заводах, які отримують їх за допомогою диференціального центрифугування. Під час цього процесу до гомогенату клітини застосовуються різні швидкості, в результаті яких отримують очищені мікросоми.

Ферменти цитохрому Р450, виявлені в мікросомах, відповідають за першу фазу ксенобіотичного обміну. Це речовини, які не зустрічаються в природі в живих істотах, і ми не сподівалися б знайти їх природним шляхом. Вони, як правило, мають метаболізуватися, оскільки більшість є токсичними.

Інші білки, які також знаходяться всередині мікросоми, такі як сімейство монооксигеназних білків, які містять флавін, також беруть участь у процесі окислення ксенобіотиків та полегшують їх екскрецію.

Таким чином, мікросоми - це досконалі біологічні утворення, які дозволяють оцінити реакцію організму на певні ліки та лікарські засоби, оскільки вони мають ферментативну техніку, необхідну для метаболізму зазначених екзогенних сполук.

Список літератури

Davidson, J., & Adams, RLP (1980). Біохімія нуклеїнових кислот Девідсона.
Faqi, AS (Ред.). (2012 р.). Вичерпний посібник з токсикології в доклінічній розробці ліків. Академічна преса.
Феррандес, PL (2015). Веласкес. Базова та клінічна фармакологія (електронна книга онлайн). Panamerican Medical Ed.
Lam, JL, & Benet, LZ (2004). Дослідження мікросом печінки недостатньо для характеристики in vivo печінкового метаболічного кліренсу та метаболічної взаємодії лікарських препаратів: дослідження метаболізму дигоксину в первинних гепатоцитах щурів порівняно з мікросомами. Метаболізм та диспозиція наркотиків, 32 (11), 1311-1316.
Palade, GE, & Siekevitz, P. (1956). Мікросоми печінки; комплексне морфологічне та біохімічне дослідження. Журнал біофізичної та біохімічної цитології, 2 (2), 171-200.
Stillwell, W. (2016). Вступ до біологічних мембран. Ньюнес.
Тейлор, JB, і Triggle, DJ (2007). Комплексна лікарська хімія II. Ельзев'є.

МІКРОСОМИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ТИПИ ТА ФУНКЦІЇ - БІОЛОГІЯ - 2025