К

Каротиноксисома

Каротиноксисома — внутриклеточный органоид, в состав которого входят каротиноиды, гемопротеины (гемоцианин) и другие дыхательные ферменты, который способен депонировать кислород (акцептор электронов) и производить энергию в условиях недостатка кислорода в водной среде или при загрязнении его различными токсикантами.

Такое внутриклеточное депо кислорода локализован, например, в гигантских нейронах легочных моллюсков в специальных внутриклеточных гранулах цитосомах, имеющих характерную структуру, изменяющуюся при переходе от нормоксии к гипоксии. Аналогичного типа гранулы были описаны в клетках многих животных под различными названиями: пигментные гранулы, хлорагосомы, липофусцин, микротельца, липохондрии и т.д. Позже с целью унификации терминологии для этого типа внутриклеточных гранул было предложено единое название каротиноксисома. В серии исследований была показана существенная корреляция между способностью животных выдерживать гипоксию и загрязнения среды и содержанием каротиноидов в их тканях.

Каротиноксисомы моллюсков

Каротиноксисомы имеют особо важное значение для моллюсков-стагнофилив (жителей стоячих водоемов), а для моллюсков-реофилив (жителей водотоков) не имеет такого большого значения, так как течение обеспечивает более или менее стабильное поступление кислорода.

Каротиноиды не синтезируются в организме моллюсков, но могут накапливаться и модифицироваться в организме животных. В организм моллюсков эти вещества поступают с пищей растительного происхождения.

Концентрация каротиноидов во внутренней среде прудовика озерного (Lymnaea stagnalis) колеблется в очень широких пределах и подпадает сезонной и популяционной изменчивости. Так, летом и осенью уровень каротиноидов значительно выше, чем зимой и весной, что обусловлено анабиотических состоянием животных. L. stagnalis также реагируют на повышение температуры внешней среды ростом концентрации каротиноидов, что, возможно, обусловлено особенностями их морфофункциональной организации и условиями проживания. Известно, что в тканях L. stagnalis смесь каротиноидов разделяется на 10 фракций. Наиболее резкие изменения концентрации каротиноидов зависят от уровня активности животных. В организме L. stagnalis каротиноиды идентифицированы в гепатопанкреасе, почке, ноге и, особенно, в гермафродитных железе. В частности в гермафродитных железе присутствуют β-каротин, криптоксантин и ксантофил. Кроме того, нервные ганглии характеризуются различным количественным соотношением каротиноидов. Установлено, что в каждом ганглии встречаются гемопротеины и каротенопротеин. Тканево-специфический распределение каротиноидов, прежде всего, обусловлен метаболической активностью этих тканей. Чем метаболически активная ткань, тем больше в ней данных пигментов. С помощью каротиноидов происходит адаптация клеток мантии, жабр, гепатопанкреаса, ноги, половой железы загрязнению. Больше каротиноидов содержится в гепатопанкреасе, поскольку он является активной тканью и выполняет барьерную функцию. Ниже активностью характеризуется нога животных, жабры, мантия моллюска.

Каротиноксисомы человека

Исследования В.М. Карнаухова показали активное участие каротиноидов в окислительной метаболизме нервных клеток животных. Выявлено четкая связь между степенью ишемии и гипоксии мозга человека и содержанием этих внутриклеточных пигментов в крови.

Принимая во внимание, что основным энергетическим субстратом каротиноксисом есть жирные кислоты, при окислении которых образуется почти в 4 раза больше АТФ, чем при аэробного гликолиза, можно согласиться с мнением, что эти органеллы клетки играют не последнюю роль в ее жизнеобеспечении.

История изучения каротиноксисомы

В начале 70-х годов было обнаружено (большой вклад в данные исследования сделал к.б.н. Карнаухов Валерий Николаевич), что функцию создания внутриклеточного депо кислорода, аналогичная у миоглобина, могут выполнять каротиноиды, правда, совместно с какой-либо тетрапирольною соединением типа того же миоглобина. Такое внутриклеточное депо кислорода был назван каротиноксисома.

Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Проверьте также
Закрыть
Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть