Los peroxisomas son pequeños orgánulos rodeados de membranas que se encuentran en todo el citoplasma de casi todas las células eucariotas, incluidas plantas, animales, protistas y hongos. A diferencia de la mayoría de los orgánulos, que son estructuras de doble membrana, los peroxisomas poseen una única bicapa lipídica. No contienen su propio ADN y, por lo tanto, dependen de proteínas importadas del citoplasma a través de señales dirigidas a peroxisomales.
Los peroxisomas tienen un diámetro de 0,1 a 1 µm, lo que los convierte en uno de los orgánulos más pequeños. Su membrana única está compuesta de fosfolípidos con grupos de cabeza hidrófilos orientados hacia el citosol y colas hidrófobas dirigidas hacia adentro, creando un límite compacto y dinámico que regula la importación y exportación de metabolitos.
Cada peroxisoma alberga al menos 50 enzimas distintas. Una característica distintiva del orgánulo es un núcleo cristalino rico en urato oxidasa, que degrada el ácido úrico. La catalasa, la enzima más abundante, neutraliza el peróxido de hidrógeno (H₂O₂) producido durante las reacciones metabólicas convirtiéndolo en agua y oxígeno. Este repertorio enzimático sustenta el papel del peroxisoma en la desintoxicación y la biosíntesis.
Los peroxisomas se replican mediante un mecanismo de fisión similar al de las mitocondrias. Cuando un peroxisoma crece más allá de un tamaño crítico, gracias a la importación de proteínas y lípidos adicionales, se divide en dos orgánulos hijos, cada uno de los cuales hereda un complemento completo de enzimas. Esta autorreplicación permite que los peroxisomas crezcan con la demanda metabólica celular sin aportes genómicos.
Los peroxisomas son fundamentales para varias vías catabólicas. En el hígado, oxidan los ácidos grasos de cadena larga y desintoxican el etanol, previniendo la acumulación de lípidos tóxicos en los tejidos neurales. También participan en la síntesis de ácidos biliares, que son esenciales para la digestión de las grasas y la absorción de la vitamina B₁₂. En los riñones, las enzimas peroxisomales inhiben la formación de cálculos renales a base de calcio.
Las especies reactivas de oxígeno (ROS) son subproductos inevitables de la respiración celular. Los peroxisomas equilibran la producción de ROS con la actividad de la catalasa y otras enzimas antioxidantes, protegiendo tanto al orgánulo como a la célula del daño oxidativo y al mismo tiempo permitiendo la señalización dependiente de ROS.
Las neuronas dependen de los peroxisomas para la síntesis de plasmalógenos, una clase única de fosfolípidos que son componentes críticos de la mielina. La integridad de la mielina es esencial para la conducción rápida de los impulsos nerviosos; Los déficits en la función peroxisomal se han relacionado con trastornos desmielinizantes como la esclerosis múltiple y la esclerosis lateral amiotrófica.
En las células vegetales, los peroxisomas facilitan la fotorrespiración al convertir el fosfoglicerato en glicerato, que luego regresa a los cloroplastos para el ciclo de Calvin. Durante la germinación de las semillas, la β-oxidación peroxisomal descompone los lípidos almacenados en azúcares que impulsan el crecimiento temprano, lo que subraya la versatilidad del orgánulo en todos los reinos.
