Lysozomy: co jsou, struktura a funkce v buňce

Všichni, kteří jsme studovali biologii na střední škole, jsme dali části buňky. Co když buněčné jádro, co když plazmatická membrána, co když Golgi a endoplazmatické retikulum... ale je tu část, která téměř vždy zůstane nepovšimnuta.

Buď kvůli jejich velikosti, nebo proto, že vzhledem jsou velmi jednoduché, lysozomy neměly příliš velký význam v hodinách biologie i přesto, že pokud neplní své funkce správně, jsou s tím spojené zdravotní problémy fatální.

Trošku je dáme na výsluní a podíváme se, co jsou zač, jaké funkce plní a jaké nemoci mohou způsobit, pokud nefungují správně.

• Související článek: "Nejdůležitější buněčné části a organely: Shrnutí"

Co jsou lysozomy?

lysozomy jsou membránové struktury nacházející se uvnitř buněk. V nich jsou enzymy, které se používají k provádění různých metabolických procesů v buněčné cytoplazmě a v některých organelách, degradující látky. Abych tak řekl, tyto bubliny s enzymy uvnitř jsou jako žaludky buňky.

V neaktivním stavu je jejich vzhled zrnitý, zatímco při aktivaci mají vezikulární tvar s různou velikostí. Tato velikost může být mezi 0,1 a 1,2 μm a jsou kulovité. Tyto struktury lze nalézt ve všech živočišných buňkách a jsou charakteristickou součástí tohoto typu buněk a je tvořen Golgiho aparátem, jehož hlavní funkcí je transport a využití enzymy. Přestože se Golgiho aparát nachází také v rostlinné buňce, nejsou v ní žádné lysozomy.

Jaké látky lze nalézt v lysozomech?

V lysozomech najdeme různé typy enzymů, které se budou specializovat na trávení různých typů látek.. Aby se enzymy aktivovaly, je nutné, aby lysozomy měly v sobě médium s kyselým pH, mezi 4,6 a 5,0. Mezi ty hlavní máme tři:

• Lipázy: tráví lipidy nebo tuky.
• Glukosidázy: štěpí a tráví sacharidy.
• Proteázy: trávení bílkovin.
• Nukleázy: jsou zodpovědné za nukleové kyseliny.

Každý lysozom může obsahovat asi 40 hydrolytických enzymů., tedy enzymy, které katalyzují chemickou reakci mezi molekulou vody (H2O) a další nebo několika molekulami jiných látek.

Klasifikace látek podle jejich úlohy při trávení

Stejně tak lze výše uvedené enzymy klasifikovat podle jejich role během celého procesu trávení látek. Takže mluvíme o primárních enzymech a sekundárních enzymech:

1. primární enzymy

Skládají se pouze z enzymů hydrolázy a neobsahují jiné vezikuly.. Jsou to enzymy, které se dosud nepodílely na trávení látek.

2. sekundární enzymy

Jsou kombinací primárních enzymů s jinými vezikuly. Tyto enzymy by byly ty, které mají na starosti trávení buňky, čištění struktur, které jsou poškozené, tento proces je známý jako vnitřní trávení buňky.

Klasifikace látek podle materiálu, který tráví

Kromě této klasifikace máme jednu, která se týká toho, jaký typ materiálu jsou zodpovědné za trávení, mají heterofagické a autofagické vakuoly:

1. heterofágní vakuoly

jsou enzymy, které jsou zodpovědné za napadání a trávení materiálu mimo buňku. Mezi částicemi mimo buňku máme bakterie a zbytky sousedních buněk.

2. autofagické vakuoly

Látky, které budou těmito lysozomy natráveny, pocházejí z vnitřního prostředí buňky.

• Mohlo by vás zajímat: "Hlavní typy buněk lidského těla"

Struktura této části buňky

Struktura lysozomů není příliš složitá. Objevují se ve formě kulovitých tělísek s proměnnými rozměry, které mohou být v průměru mezi 100 a 150 nanometry (nm). I když jsou tyto krvinky malé Mohou představovat 5 % celkového objemu buňky., procento, které je modifikovatelné v závislosti na rychlosti trávení, kterou buňka nese, je to množství látek, které „rozkládá“.

Nejpozoruhodnější částí, po enzymech, které jsme již viděli, je lysozomální membrána.. Je to jednoduchá membrána, jejímž účelem je zabránit enzymům nacházejícím se v lysozomu v rozptýlení přes cytoplazmu. Vzhledem k tomu, že enzymy jsou látky, které vyvolávají procesy, při nichž dochází k „ničení molekul“, je vhodné Udržujte je v bezpečí, protože jinak je buňka zničena, což vyvolává autolýzu buňky. stejný.

Pokud byly enzymy nesprávně syntetizovány, může to mít vážné následky pro buňku a následně i pro celý organismus. Je tomu tak proto, že v tomto případě by zbytkové produkty, které vznikají při metabolických reakcích, ke kterým dochází v lysozomech, zůstaly uloženy v buňce a potenciálně by ji poškodily.

Příkladem onemocnění způsobeného problémy s lysozomy je glykogenóza typu II, kde je enzym β-glukosidáza chybí, což způsobuje, že se v orgánech hromadí velké množství glykogenu, což je pro organismus smrtelné organismus.

funkcí

ač malý, lysozomy plní v těle velmi důležité funkce.

1. degradace látky

Hlavní funkcí lysozomů je trávení látek, jak vnějších, tak vnitřních v buňce. Vnitřní látky mohou být komponenty, které buňka již nepotřebuje, ale to může být dále degradováno. Lysozomy jsou zodpovědné za snížení složitosti těchto látek, takže jejich eliminace je snadnější.

Provádějí také vnitřní trávení, ke kterému dochází v případě poškození buňky. Tímto způsobem dochází k trávení poškozených struktur nebo v případě potřeby k nahrazení celé buňky novou a funkčnější.

2. Obranný mechanismus

Lysozomy jsou kromě trávicích látek velmi důležitým obranným mechanismem buňky, od r jsou schopny ji bránit před útokem napadajících bakterií.

Mají na starosti obranu organismu před útokem bakterií, zachycují je do vezikul a tráví je, čímž aktivují imunitní odpověď.

3. metabolický senzor

Lysozomy se kromě degradujících látek podílejí na vnímání metabolického stavu buňky. Ve skutečnosti, V závislosti na umístění lysozomových populací mají více degradující funkci nebo více senzorickou.

Bylo vidět, že perinukleární populace lysozomů, tj. v blízkosti buněčného jádra, je více zapojena do degradace, zatímco jiný, okrajovější, by měl na starosti znalost stavu dostupnosti zdroje.

4. exocytóza

V posledních letech bylo vidět, že lysozomy mají schopnost podílet se na exocytóze, tedy odstraňování látek z vnitřního prostředí buňky.

Máme zvláštní případ v jaterních buňkách. Lysozomy jaterních buněk jsou zodpovědné za to, že tyto buňky vylučují lysozomální enzymy do žluči.

Cesty degradace látek

Existují tři cesty, kterými se látky, které mají být tráveny v lysozomech, dostávají:

V prvním by mohly být lysozomy považovány za koncová stanice endocytární dráhyje to způsob, kterým se do buňky zavádějí různé typy sloučenin. Většina molekul, které jsou touto cestou degradovány, musí nejprve projít autofagickými vakuolami.

Druhý odkazuje na neužitečné částice, které byly fagocytovány, jako jsou bakterie nebo zbytkové částice z jiných buněk. Tyto částice musí být obsaženy uvnitř lysozomů, aby mohly být stráveny, čímž se zajistí, že budou nakonec eliminovány bez poškození buňky při průchodu. Kompartment, ve kterém jsou uvězněni, dozraje v to, co se nazývá fagozom, který se spojí s lysozomem, jakmile lysozom dozraje.

Třetí cestou degradace je autofagie. Je to proces, který se vyskytuje ve všech organelách, když jsou poškozeny. Lysozomy se účastní různých typů autofagie, přizpůsobují se dotyčné poškozené organele a potřebám buňky nebo jak je to zachranitelné.

lysozomální onemocnění

Lysozomální onemocnění jsou ty, které jsou způsobeny nekontrolovaným uvolňováním enzymů mimo buňku, nebo také v důsledku špatné funkce lysozomů, které vedou k hromadění škodlivých látek.

sfingolipidóza

Je to zdravotní stav, který vyvolává řadu nemocí. Je to způsobeno porucha jednoho z enzymů odpovědných za rozklad sfingolipidů, některé velmi běžné látky v mozku.

V důsledku toho tento stav vyvolává poškození mozku, což způsobuje intelektuální postižení a předčasnou smrt. Mezi onemocněními způsobenými sfingolipidózou najdeme Krabbeho chorobu, Tay-Sachsovu chorobu, Gaucherovu chorobu a Niemann-Pickovu chorobu.

Wolfmanova nemoc

Jde o vrozenou lipidózu. Je dědičná, přenáší se autozomálně recesivní dědičností a je způsobena nedostatek lysozomálního enzymu, kyselé lipázy, její produkce kódovaná na dlouhém raménku chromozomu 10.

Žaludeční lipáza má funkci štěpení triglyceridů s krátkým a dlouhým řetězcem a také esterů cholesterolu na jejich základní jednotky. Když tento enzym nemáte, tyto triglyceridy a estery se hromadí v různých orgánech.

První příznaky se objevují během prvních týdnů života, bytí zvracení, průjem, zvětšená játra a slezina, abdominální distenze, progresivní podvýživa a zastavení křivky hmotnosti. Velmi rychle se vyvíjí k horším příznakům a končí smrtí miminka po roce.

Glykogenóza typu II nebo Pompeho nemoc

Jde o defekt kyselé maltázy, defekt který způsobí, že se glykogen objeví uložený v lysozomech, aniž by byl správně rozložen.

Jde o velmi vzácné a vysilující svalové onemocnění, které postihuje děti i dospělé. V dětství se projevuje již během prvních měsíců, ale ve více dospělých stádiích se může objevit náhle, s pomalejší progresí.

V obou věkových skupinách objevuje se svalová slabost a objevují se dýchací potíže. U dětí se srdce zdá zvětšené, navíc není schopno podpírat hlavu.

Tato nemoc je považována za panetnickou, to znamená, že se objevuje u všech ras, ale procenta se liší rasu od rasy. Incidence u afroamerických dětí je velmi vysoká, 1 ze 14 000, zatímco u dospělých bělochů je to 1 z 60 000 au dětí 1 ze 100 000.

Bibliografické odkazy:

• Cooper, G. M., Hausmann, R. E (2011). Buňka. Madrid: Marban.
• Kuehnel, W. (2003). Barevný atlas cytologie, histologie a mikroskopické anatomie (4. vydání). thieme. p. 34. ISBN 1-58890-175-0.