Peroxisomer är små, membranbundna organeller som finns i cytoplasman i nästan alla eukaryota celler, inklusive växter, djur, protister och svampar. Till skillnad från de flesta organeller, som är dubbelmembranstrukturer, har peroxisomer ett enda lipiddubbelskikt. De innehåller inte sitt eget DNA och är därför beroende av proteiner som importeras från cytoplasman via peroxisomala målsignaler.
Peroxisomer varierar från 0,1 till 1 µm i diameter, vilket gör dem till en av de minsta organellerna. Deras enda membran består av fosfolipider med hydrofila huvudgrupper vända mot cytosolen och hydrofoba svansar riktade inåt, vilket skapar en kompakt och dynamisk gräns som reglerar import och export av metaboliter.
Varje peroxisom innehåller minst 50 olika enzymer. Ett kännetecken för organellen är en kristallin kärna rik på uratoxidas, som bryter ned urinsyra. Katalas, det vanligaste enzymet, neutraliserar väteperoxiden (H2O2) som produceras under metabola reaktioner genom att omvandla den till vatten och syre. Denna enzymrepertoar underbygger peroxisomens roll i avgiftning och biosyntes.
Peroxisomer replikerar genom en fissionsmekanism som liknar mitokondrier. När en peroxisom växer utöver en kritisk storlek - tack vare importen av ytterligare proteiner och lipider - delas den i två dotterorganeller, som var och en ärver ett komplett komplement av enzymer. Denna självreplikation gör att peroxisomer kan skalas med cellulär metabolisk efterfrågan utan genomisk input.
Peroxisomer är centrala för flera katabola vägar. I levern oxiderar de långkedjiga fettsyror och avgiftar etanol, vilket förhindrar ackumulering av giftiga lipider i neurala vävnader. De deltar också i gallsyrasyntesen, vilket är avgörande för fettsmältningen och vitamin B₁₂-absorption. I njurarna hämmar peroxisomala enzymer bildningen av kalciumbaserade njursten.
Reactive oxygen species (ROS) är oundvikliga biprodukter av cellulär andning. Peroxisomer balanserar ROS-produktion med aktiviteten av katalas och andra antioxidantenzymer, och skyddar både organellen och cellen från oxidativ skada samtidigt som de tillåter ROS-beroende signalering.
Neuroner är beroende av peroxisomer för syntesen av plasmalogener, en unik klass av fosfolipider som är kritiska komponenter i myelin. Myelinintegritet är avgörande för snabb nervimpulsledning; brister i peroxisomal funktion har kopplats till demyeliniserande störningar som multipel skleros och amyotrofisk lateralskleros.
I växtceller underlättar peroxisomer fotorespiration genom att omvandla fosfoglycerat till glycerat, som sedan återförs till kloroplaster för Calvin-cykeln. Under frönsgroning bryter peroxisomal β‑oxidation ned lagrade lipider till sockerarter som underblåser tidig tillväxt, vilket understryker organellens mångsidighet i riken.
