Što su lizosomi: struktura, sastav i funkcije lizosoma

Kako stanica može "probaviti" tvari koje ulaze u citoplazmu? Odgovor se može dobiti uzimajući u obzir ono što je lizosom. Koja je njihova struktura? Zbog čega su ove organele sposobne obavljati svoju funkciju?

Lizosomi. Značajke strukture i funkcije

Lizosom je stanica organa veličine oko 0,2 μm okružene jednom membranom i sadržavaju hidrolitičke enzime. Glavna funkcija takvih mjehurića je cijepanje tvari koje ulaze u stanicu kroz endocitozu ili vlastite molekule, u kojima više nema potrebe.

Što je lizosom u smislu strukture?

Razdvajanje ili propadanje tvari provodi se uz pomoć hidrolaza - enzima sposobnih za rad u kiselom okolišu. Za održavanje niske pH, vakuolarne ATPaze tipa (V-tip) ugrađene su u lizosomsku membranu. Specifična struktura ovog kompleksa omogućuje injekciju protiv gradijent koncentracije protona vodika, čime se povećava njihova količina u unutarnjem okruženju organelle.

Hidrolaze mogu funkcionirati samo u kiselom okolišu. Ovo igra važnu zaštitnu ulogu, jer u stanična citoplazma okoliš je gotovo neutralan. Ako je membrana lizosoma na neki način oštećena, a enzimi ulaze u citosol, izgubit će sposobnost razgradnje tvari i organela.

Membrana lizosoma sastoji se od lamelarnih i micelarnih područja. Razmaci između fosfolipidnih slojeva napunjeni su vodom. Brojne pore su raspršene po cijelom području membrane, koje su također napunjene vodom i mogu biti zatvorene polarnim molekulama. Takav kompleks dijelova membrane i sustava pora omogućava prodor unutar organa i hidrofobnih i hidrofilnih molekula.

Kako se stvaraju lizosomi

Bjelančevine potrebne za izgradnju lizosoma početno se sintetiziraju u ESR. Zatim ih moraju biti "obilježeni" tako da se spoji manozonski ostatak. Ovaj manozonski ostatak je specifičan signal Golgijeve aparature: proteini su koncentrirani na jednom mjestu, nakon čega se sintetizira mjehur s litičkim enzimima. To je ono što su lizosomi u biologiji.

Interni sadržaj lizosoma

Što su lizosomi i što je sastava unutarnjeg okruženja ovih organela?

Unutar lizosoma je podržan kiselinski okoliš, čiji pH iznosi 4,5-5. U takvim uvjetima, enzimi mogu ispuniti svoju funkciju razdvajanja. Hidrolaze su zajednički naziv za cijelu klasu enzima. Ukupno, lizosom sadrži oko 40 različitih biološki aktivnih molekula koje kataliziraju vlastitu apsolutno specifičnu reakciju.

Sljedeći enzimi mogu se naći u unutarnjem sadržaju lizosoma:

• kisela fosfataza - cijepa tvari koje sadrže fosfatne skupine;
• nukleus - uništava nukleinske kiseline;
• proteaza - cijepa proteine;
• Kolagenaza - uništava molekule kolagena;
• lipaza - cijepa esteri;
• glikozidaza - ubrzava reakciju cijepanja ugljikohidrata;
• asparaginaza - cijepa asparaginsku kiselinu;
• Glutaminaza - uništava glutaminsku kiselinu.

Ukupno, lizosomi sadrže oko 40 različitih tipova hidrolaza. Stoga, kao odgovor na pitanje o tome što su lizosomi, u biologiji možemo odgovoriti: skladište enzima.

Vrste lizosoma

Postoje 4 vrste lizosoma: primarni i sekundarni lizosomi, autofagosomi i preostali čvorovi.

Formiranje lizosoma je složeni proces koji je praćen radom različitih signalnih molekula na površini EPR i AG. Primarni lizosom je mala bočica koja je odvojena od membrane Golgijevim aparatom.

Primarni lizosom u početku sadrži cijeli kompleks enzima potrebnih za cijepanje makromolekula.

Sekundarni lizosom je struktura koja je velika u volumenu. Formira se fuzijom primarne vezikule sa supstancama zarobljenima endocitozom, ili s proizvodima metabolizma stanica koji se moraju zbrinuti.

Tvorba autofagozapoma povezana je s procesom kao što je apsorpcija autofagije i "probavljanje" stanica istrošenih organa.

Prosječno trajanje mitohondrija je 10 dana. Nakon što organelle nije u stanju obavljati svoje funkcije, mora se ukloniti. Da biste to učinili, puno primarnih lizosoma okružuje mitohondrije i povezuje se međusobno. Kao rezultat toga nastaje autofagom velike veličine, unutar kojeg se mitohondrijsko cijepanje počinje na monomerima.

Što je lizosom u obliku preostalog tijela? Ovo je konačna točka funkcioniranja bilo kojeg lizosoma, kada enzimi izvode svoj rad, au organelu postoje tvari koje se ne mogu dalje cijepati. Nezavisni ostaci jednostavno bacaju iz kaveza.

Bolesti povezane s oštećenom lizosomom aktivnosti

Enzimi ne rade uvijek ispravno. Lizosomi obavljaju funkciju cijepanja samo kada hidrolaze nemaju poremećaja u strukturi. Stoga se mnoge bolesti povezane s lizosomima temelje na pogrešnom funkcioniranju enzima.

Takva odstupanja nazivaju se akumulacijske bolesti. To znači da ako određeni enzim ima manjkav, njegov osnovni supstrat jednostavno se ne probavlja u lizosomu, zbog čega se akumulira i uzrokuje nepovoljne posljedice.

Sfingolipidoz, Tay-Sachs sindrom, Sendhoffa bolesti, Niemann-Pickove bolesti, leukodistrofiju - sve ove bolesti povezane s funkcijom lizosomskog enzima ili njegovog potpunog izostanka. Većina bolesti je recesivna.