Peroxisomen
Was Peroxisomen sind und welche Funktion sie in der Zelle erfüllen, erfährst du hier im Beitrag und in unserem Video dazu!
Inhaltsübersicht
Peroxisomen einfach erklärt
Peroxisomen (veraltet: microbodies) sind Vesikel, die in eukaryotischen Zellen vorkommen. Hierbei findest du sie insbesondere in Leber- und Nierenzellen.
Du kannst sie dir als kleine Bläschen vorstellen, die von einer einfachen Membran umgeben sind. Innerhalb der Peroxisomen befindet sich primär das Enzym Peroxidase und ihre Sonderform, die Katalase.
Ihre wichtigste Funktion besteht in der Entgiftung von Zellen. Dafür trennen sie Wasserstoffperoxid (H2O2) durch die Katalase zu Wasser (H2O) und Sauerstoff (O2) auf.
Außerdem sind sie in der Lage, organische Verbindungen wie zum Beispiel Ethanol oder Fettsäuren abzubauen. Darüber hinaus bilden sie Lipide für die Myelinscheide in Nervenzellen.
Peroxisomen (eng. peroxisomes) sind Entgiftungsapparate für eukaryotischen Zellen. Sie sind kleine Vesikel und entgiften den Körper mit Hilfe von Enzymen, die beispielsweise Fettsäuren oder Ethanol abbauen. Das Peroxisom wird von einer einschichtigen Biomembran von dem Cytoplasma trennt.
Peroxisomen Aufbau
Die Peroxisomen sind kleine Vesikel mit einem Durchmesser von etwa 0,2 – 1 µm. Wenn du sie mit einem Elektronenmikroskop betrachtest, fallen sie dir als runde Bläschen auf. Sie sind von einer einschichtigen Biomembran umgeben, die sie vom umgebenden Cytoplasma abtrennt.
Je nach Zelltyp kann die Größe und die Anzahl der Peroxisomen stark variieren. So können in manchen Zellen nur wenige, in anderen aber über 20 existieren.
In seinem Inneren enthält ein Peroxisom mehrere Enzyme. Das wohl wichtigste Enzym ist dabei die sogenannte Peroxidase mit ihrer Sonderform namens Katalase. Diese Enzyme sind in der Lage, Wasserstoffperoxid (H2O2) zu Sauerstoff (O2) und Wasser (H2O) abzubauen
Wenn die Enzymkonzentration im Peroxisom extrem hoch ist, kann sich ein sogenannter kristallisierter Kern bilden. Jedoch besitzen nicht alle Peroxisomen einen solchen Kern.
Peroxisomen Entstehung
Die Entstehung des Peroxisoms beginnt am Endoplasmatischen Retikulum. Hier schnüren sich Vorläufervesikel ab, die sich über eine Zwischenstufe (Prä-Peroxisom) zu vollständigen Peroxisomen entwickeln. Erst nach diesem gesamten Reifeprozess enthalten sie all ihre Enzyme.
Peroxisomen können sich genauso wie Mitochondrien durch eine Teilung innerhalb der Zelle vermehren. Dahingegen können sich Lysosomen nur durch die der Abspaltung vom Golgi Apparat bilden.
Peroxisom Funktion
Peroxisomen beteiligen sich am Abbau von Stoffwechselprodukten. Ihre Enzyme vereinfachen als Katalysator den Abbau von Verbindungen. Diese können zum Beispiel Ethanol oder Fettsäuren sein. Insbesondere nach dem Konsum von Alkohol baut das Peroxisomen das Ethanol in den Leberzellen ab.
In tierischen Zellen werden die Fettsäuren und das Ethanol zum sogenannten Acetyl- Coenzym A, kurz CoA, oxidiert. Acetyl-CoA ist ein Essigsäurerest, der anschließend über einen Transporter in das Zytosol befördert werden kann. Hier ist er für den Aufbau von Fettsäuren und Cholesterin zuständig.
Weiterhin kann Acetyl-CoA in die Mitochondrien wandern. Anschließend kann es im Citratzyklus zu Kohlendioxid und Wasser abgebaut werden. Dadurch wird Energie (ATP) freigesetzt. In Pflanzenzellen wird dieser Prozess ausschließlich in Peroxisomen durchgeführt.
Abbau von Wasserstoffperoxid
Für den Abbau dieser organischen Verbindungen benötigen die Enzyme des Peroxisoms jedoch Sauerstoff als zusätzliches Substrat. Durch den Sauerstoff kann sich in der Zelle Wasserstoffperoxid (H2O2) als Nebenprodukt bilden.
Wasserstoffperoxid ist ein als Zellgift für alle Zellorganellen und besonders für das Cytoplasma.
Dieses Zellgift kann das Peroxisom durch seine nächste Funktion auflösen. Die Katalase innerhalb des Peroxisoms ist in der Lage, Wasserstoffperoxid in die unschädlichen Moleküle Wasser (H2O) und Sauerstoff (O2) aufzutrennen.
Somit dient das Peroxisom als Reaktionsraum, um die Zelle zu entgiften.
Synthese der Myelinscheide
Die dritte Funktion der Peroxisomen bezieht sich auf die Synthese der Myelinscheide von Nervenzellen. Myelin ist eine fetthaltige Biomembran. Wenn diese die Axone der Nervenzellen umwickelt, entsteht die Myelinscheide.
Dabei sind sie in der Lage, die Lipide der Myelinscheide zu bilden. Die wichtigsten Vorgänge dabei sind die sogenannte α-Oxidation von Phytansäure und die β-Oxidation von Fettsäuren.
Pflanzenzelle
Peroxisomen entgiften die eukaryotischen Zellen. Deswegen sind sie auch für die Pflanzenzellen essenziell. Wie eine Pflanzenzelle genau aufgebaut ist, erfährst du hier!
