Czym są lizosomy i jak powstają?
Obrazy Stocktrek/Getty Images
Istnieją dwa podstawowe typy komórek: komórki prokariotyczne i eukariotyczne . Lizosomy są organelle które znajdują się w większości komórek zwierzęcych i działają jak trawienie komórki eukariotycznej.
Czym są lizosomy?
Lizosomy to kuliste, błoniaste woreczki enzymów. Te enzymy to kwaśne enzymy hydrolazowe, które mogą trawić makrocząsteczki komórkowe. Błona lizosomów pomaga utrzymać kwasowość wewnętrznego przedziału i oddziela enzymy trawienne od reszty komórka . Enzymy lizosomalne są wytwarzane przez białka z retikulum endoplazmatyczne i zamknięty w pęcherzykach przez Aparat Golgiego . Lizosomy powstają przez pączkowanie z kompleksu Golgiego.
Enzymy lizosomowe
Lizosomy zawierają różne enzymy hydrolityczne (około 50 różnych enzymów), które są zdolne do trawienia kwasów nukleinowych, polisacharydów, lipidów i białek. Wnętrze lizosomu jest utrzymywane w kwasie, ponieważ znajdujące się w nim enzymy działają najlepiej w środowisku kwaśnym. Jeśli integralność lizosomu zostanie naruszona, enzymy nie będą bardzo szkodliwe w obojętnym cytozolu komórki.
Tworzenie lizosomów
Lizosomy powstają w wyniku fuzji pęcherzyków kompleksu Golgiego z endosomami. Endosomy to pęcherzyki, które powstają w wyniku endocytozy, gdy część błony plazmatycznej odrywa się i jest internalizowana przez komórkę. W procesie tym komórka pobiera materiał pozakomórkowy. W miarę dojrzewania endosomów stają się one znane jako późne endosomy. Późne endosomy łączą się z pęcherzykami transportowymi z aparatu Golgiego, które zawierają hydrolazy kwasowe. Po połączeniu endosomy te ostatecznie przekształcają się w lizosomy.
Funkcja lizosomów
Lizosomy działają jak „utylizacja śmieci” komórki. Są aktywne w recyklingu materiału organicznego komórki oraz w wewnątrzkomórkowym trawieniu makrocząsteczek. Niektóre komórki, takie jak białe krwinki , mają o wiele więcej lizosomów niż inne. Komórki te niszczą bakterie, martwe komórki, komórki rakowe i materię obcą poprzez trawienie komórek. Makrofagi pochłaniają materię przez fagocytozę i zamykają ją w pęcherzyku zwanym fagosomem. Lizosomy w makrofagu łączą się z fagosomem, uwalniając swoje enzymy i tworząc tak zwany fagolizosom. Zinternalizowany materiał jest trawiony w fagolizosomie. Lizosomy są również niezbędne do degradacji wewnętrznych składników komórki, takich jak organelle. W wielu organizmach lizosomy są również zaangażowane w zaprogramowaną śmierć komórki.
Defekty lizosomów
U ludzi na lizosomy mogą wpływać różne dziedziczne stany. Te mutacja genów defekty nazywane są chorobami spichrzeniowymi i obejmują chorobę Pompego, zespół Hurlera i chorobę Taya-Sachsa. Osobom z tymi zaburzeniami brakuje jednego lub więcej lizosomalnych enzymów hydrolitycznych. Powoduje to niezdolność makrocząsteczek do prawidłowego metabolizmu w organizmie.
Podobne organelle
Jak lizosomy, peroksysomy są organellami związanymi z błoną, które zawierają enzymy. Enzymy peroksysomowe wytwarzają nadtlenek wodoru jako produkt uboczny. Peroksysomy biorą udział w co najmniej 50 różnych reakcjach biochemicznych w organizmie. Pomagają w detoksykacji alkoholu w wątroba , tworzą kwasy żółciowe i rozkładają tłuszcze.
Struktury komórek eukariotycznych
Oprócz lizosomów w komórkach eukariotycznych można znaleźć również następujące organelle i struktury komórkowe:
- Błona komórkowa : Chroni integralność wnętrza komórki.
- Centriole : Pomóż zorganizować montaż mikrotubul.
- rzęski i wici : Pomoc w lokomocji komórkowej.
- Chromosomy : Noś informacje o dziedziczeniu w postaci DNA.
- Cytoszkielet : Sieć włókien podtrzymujących komórkę.
- Retikulum endoplazmatyczne : Syntetyzuje węglowodany i lipidy.
- Jądro : Kontroluje wzrost i reprodukcję komórek.
- Rybosomy : Zaangażowany w syntezę białek.
- Mitochondria : Dostarcz energii komórce.