Trả lời nhanh
Peroxisome được xem là bào quan bảo vệ tế bào vì nó chứa enzyme oxidase để oxy hoá các chất độc và acid béo, đồng thời chứa catalase để phân giải ngay hydrogen peroxide (H2O2) – sản phẩm phụ rất độc – thành nước và oxygen. Nhờ vậy, chất độc không tích tụ và không làm hỏng các thành phần khác của tế bào.
Peroxisome là gì?
Peroxisome (trong một số tài liệu viết là peroxysome, còn gọi là thể peroxi) là bào quan có ở tế bào nhân thực. Nó có dạng túi nhỏ hình cầu hoặc bầu dục, đường kính khoảng 0,1–1 µm, được bao bởi một lớp màng đơn.
Bên trong là chất nền chứa nhiều enzyme, quan trọng nhất là nhóm oxidase và catalase. Peroxisome đặc biệt nhiều ở tế bào gan và thận, nơi cơ thể thường xuyên xử lý chất độc.
Cơ chế “bảo vệ”: oxy hoá chất độc và dọn sạch H2O2
Hai nhóm enzyme trong peroxisome phối hợp thành một dây chuyền hai bước:
- Bước 1 – oxidase oxy hoá cơ chất: enzyme lấy hydrogen từ cơ chất (acid béo, rượu, một số chất độc…) rồi chuyển cho O2, tạo H2O2.
RH2 + O2 → R + H2O2 - Bước 2 – catalase phân giải H2O2:
2H2O2 → 2H2O + O2 (xúc tác: catalase; có sủi bọt khí O2 khi thử với nước oxy già và mẫu mô gan tươi)
Ở bước 1, H2O2 là chất oxy hoá mạnh, có thể phá hỏng protein, lipid màng và DNA. Điểm khéo léo là phản ứng sinh ra chất độc và phản ứng loại bỏ nó xảy ra trong cùng một túi kín, nên H2O2 bị xử lý ngay, không kịp “rò rỉ” ra bào tương.
Ngoài ra, catalase còn dùng H2O2 để oxy hoá các chất độc khác (như ethanol thành acetaldehyde), nên ở gan peroxisome góp phần giải độc rượu.
Các chức năng khác của peroxisome
- Phân giải acid béo chuỗi dài: cắt chúng thành đoạn ngắn hơn rồi chuyển sang ti thể để tiếp tục oxy hoá lấy năng lượng.
- Tổng hợp một số lipid đặc biệt: như plasmalogen (có nhiều trong màng tế bào thần kinh) và một phần acid mật ở gan.
- Ở thực vật: peroxisome tham gia quang hô hấp ở lá; một dạng đặc biệt là glyoxysome trong hạt giàu lipid nảy mầm, giúp chuyển lipid dự trữ thành đường cho cây con.
Điều gì xảy ra nếu peroxisome hoạt động kém?
Khi peroxisome thiếu enzyme hoặc không hình thành đúng, acid béo chuỗi rất dài và các chất độc tích tụ, đặc biệt gây hại cho não và gan. Hội chứng Zellweger và bệnh loạn dưỡng chất trắng ở não liên quan đến X (X-ALD) là những ví dụ về bệnh do rối loạn peroxisome. Điều này cho thấy vai trò bảo vệ của bào quan nhỏ bé này không hề thứ yếu.
So sánh nhanh peroxisome và lysosome
Hai bào quan đều là túi màng đơn chứa enzyme, rất dễ nhầm với nhau.
| Tiêu chí | Peroxisome | Lysosome |
|---|---|---|
| Enzyme đặc trưng | Oxidase, catalase | Enzyme thuỷ phân (hydrolase) |
| Môi trường bên trong | Gần trung tính | Acid (pH khoảng 4,5–5) |
| Vai trò chính | Oxy hoá, giải độc, phân giải H2O2 | Tiêu hoá nội bào, phân huỷ bào quan già |
| Sản phẩm trung gian | H2O2 | Không tạo H2O2 |
Mẹo nhớ: “Peroxi – Oxi”: peroxisome gắn với oxy hoá; lysosome – “lys” nghĩa là phân cắt, gắn với thuỷ phân.
Lỗi sai thường gặp
- Cho rằng peroxisome có DNA riêng như ti thể: sai, peroxisome không có DNA; các protein của nó do gene trong nhân mã hoá, tổng hợp ở bào tương rồi được đưa vào bào quan.
- Nhầm peroxisome có màng kép: thực tế chỉ có màng đơn.
- Nghĩ rằng peroxisome tạo ATP: nó không tổng hợp ATP; phần lớn năng lượng từ oxy hoá trong peroxisome toả ra dưới dạng nhiệt.
Bài luyện tập
Câu 1. Enzyme nào trong peroxisome trực tiếp loại bỏ H2O2, và sản phẩm là gì?
Đáp án: catalase; sản phẩm là H2O và O2.
Câu 2. Vì sao tế bào gan có nhiều peroxisome hơn tế bào da?
Đáp án: gan là cơ quan giải độc và chuyển hoá lipid chính của cơ thể, phải xử lý lượng lớn chất độc (như rượu) và acid béo nên cần nhiều bào quan oxy hoá – giải độc.
Câu 3. Nếu enzyme catalase bị mất hoạt tính, hậu quả nào có thể xảy ra?
Đáp án: H2O2 tích tụ, rò rỉ ra bào tương, oxy hoá và làm tổn thương protein, lipid màng, DNA, có thể dẫn đến chết tế bào.
Ghi nhớ
- Peroxisome: bào quan màng đơn, chứa oxidase và catalase.
- Bảo vệ tế bào nhờ oxy hoá chất độc và phân giải H2O2 thành H2O và O2 ngay tại chỗ.
- Còn tham gia chuyển hoá lipid; ở thực vật có vai trò trong quang hô hấp và nảy mầm của hạt.
Câu hỏi thường gặp
Peroxisome là gì và nằm ở đâu trong tế bào?
Peroxisome là bào quan màng đơn có trong bào tương của tế bào nhân thực, chứa enzyme oxidase và catalase. Nó có nhiều ở tế bào gan và thận.
Vì sao H2O2 nguy hiểm với tế bào?
H2O2 là chất oxy hoá mạnh, có thể sinh ra các gốc tự do làm hỏng protein, lipid màng và DNA. Vì vậy cần catalase phân giải nhanh thành H2O và O2.
Peroxisome khác lysosome ở điểm nào?
Peroxisome chứa enzyme oxy hoá (oxidase, catalase) và có môi trường gần trung tính, còn lysosome chứa enzyme thuỷ phân hoạt động trong môi trường acid để tiêu hoá chất trong tế bào.
Peroxisome có DNA riêng không?
Không. Peroxisome không có DNA; các protein của nó do gene trong nhân quy định, được tổng hợp ở bào tương rồi vận chuyển vào bào quan.