Lüsosoomid: mis need on, struktuur ja funktsioonid rakus

Kõik me, kes oleme keskkoolis bioloogiat õppinud, oleme andnud raku osad. Mis siis, kui rakutuum, mis siis, kui plasmamembraan, mis siis, kui Golgi ja endoplasmaatiline retikulum... aga on osa, mis jääb peaaegu alati märkamatuks.

Kas oma suuruse tõttu või seetõttu, et nad on välimuselt väga lihtsad, lüsosoomid ei ole eriti esile tõstetud bioloogiatundides, hoolimata sellest, et kui nad oma ülesandeid õigesti ei täida, on sellega kaasnevad meditsiinilised probleemid saatuslikud.

Anname neile veidi tähelepanu ja vaatame, mis nad on, milliseid funktsioone nad täidavad ja milliseid haigusi võivad põhjustada, kui nad ei tööta korralikult.

• Seotud artikkel: "Kõige olulisemad rakuosad ja organellid: kokkuvõte"

Mis on lüsosoomid?

lüsosoomid on rakkude sees leiduvad membraansed struktuurid. Nende sees on ensüümid, mida kasutatakse erinevate metaboolsete protsesside läbiviimiseks raku tsütoplasmas ja mõnedes organellides, lagundades aineid. Nii-öelda need mullid, mille sees on ensüümid, on nagu raku kõhud.

Mitteaktiivses olekus on nende välimus granuleeritud, aktiveerituna aga erineva suurusega vesikulaarse kujuga. See suurus võib olla vahemikus 0,1–1,2 μm ja need on sfäärilised. Neid struktuure võib leida kõigist loomarakkudest, mis on selle tüübi iseloomulik osa rakkudest ja moodustatakse Golgi aparaadi abil, mille põhiülesanne on nende transport ja kasutamine ensüümid. Kuigi Golgi aparaati leidub ka taimerakus, pole selles lüsosoome.

Milliseid aineid võib lüsosoomides leida?

Lüsosoomides võime leida erinevat tüüpi ensüüme, mis on spetsialiseerunud erinevat tüüpi ainete seedimisele.. Ensüümide aktiveerumiseks on vajalik, et lüsosoomide sees oleks sööde, mille pH on 4,6 ja 5,0 vahel. Peamiste hulgas on meil kolm:

• Lipaasid: seedivad lipiide või rasvu.
• Glükosidaasid: lagundavad ja seedivad süsivesikuid.
• Proteaasid: seedivad valke.
• Nukleaasid: vastutavad nukleiinhapete eest.

Iga lüsosoom võib sisaldada umbes 40 hüdrolüütilist ensüümi., see tähendab ensüüme, mis katalüüsivad keemilist reaktsiooni vee (H2O) molekuli ja mõne teise või mitme muu aine molekuli vahel.

Ainete klassifikatsioon nende rolli järgi seedimises

Samuti saab eelnimetatud ensüüme klassifitseerida nende rolli järgi kogu ainete seedimise protsessis. Niisiis, me räägime primaarsetest ja sekundaarsetest ensüümidest:

1. esmased ensüümid

Need koosnevad ainult hüdrolaasi ensüümidest ja ei sisalda muid vesiikuleid.. Need on ensüümid, mis ei ole veel ainete seedimises osalenud.

2. sekundaarsed ensüümid

Need on primaarsete ensüümide kombinatsioon teiste vesiikulitega. Need ensüümid vastutavad raku seedimise ja kahjustatud struktuuride puhastamise eest, seda protsessi nimetatakse raku sisemiseks seedimiseks.

Ainete klassifitseerimine nende seeditava materjali järgi

Lisaks sellele klassifikatsioonile on meil üks, mis viitab sellele, millist tüüpi materjali seedimise eest vastutavad, millel on heterofaagilised ja autofaagilised vakuoolid:

1. heterofaagilised vakuoolid

on ensüümid, mis vastutavad materjali ründamise ja seedimise eest väljaspool rakku. Rakust väljaspool olevate osakeste vahel on bakterid ja naaberrakkude jäänused.

2. autofaagilised vakuoolid

Ained, mida nende lüsosoomidega seeditakse, pärinevad raku sisekeskkonnast.

• Teid võivad huvitada: "Inimkeha peamised rakutüübid"

Selle rakuosa struktuur

Lüsosoomide struktuur ei ole väga keeruline. Need esinevad sfääriliste kehakeste kujul, mille läbimõõt võib olla vahemikus 100 kuni 150 nanomeetrit (nm). Kuigi need kehakesed on väikesed Need võivad moodustada 5% raku kogumahust., protsent, mida saab muuta sõltuvalt seedimiskiirusest, mida rakk kannab, see on ainete kogus, mida rakk "lahti võtab".

Kõige tähelepanuväärsem osa pärast ensüüme, mida oleme juba näinud, on lüsosomaalne membraan.. See on lihtne membraan, mille eesmärk on takistada lüsosoomis leiduvate ensüümide hajumist läbi tsütoplasma. Kuna ensüümid on ained, mis kutsuvad esile protsesse, mille käigus molekulid "hävitatakse", on mugav Hoidke neid turvaliselt, kuna vastasel juhul rakk hävib, kutsudes esile raku autolüüsi. sama.

Kui ensüümid on valesti sünteesitud, võivad sellel olla tõsised tagajärjed rakule ja järelikult ka kogu organismile. Selle põhjuseks on asjaolu, et sel juhul jäävad lüsosoomides toimuvatest metaboolsetest reaktsioonidest tekkivad jääkproduktid rakku ladestuma, mis võib seda kahjustada.

Lüsosoomiprobleemidest tingitud haiguse näide on II tüüpi glükogenoos, kus ensüüm β-glükosidaas on puudub, mis põhjustab suurtes kogustes glükogeeni kogunemist elunditesse, mis võib olla surmav organism.

funktsioonid

Kuigi väike, lüsosoomid täidavad kehas väga olulisi funktsioone.

1. aine lagunemine

Lüsosoomide põhiülesanne on seedida aineid, nii raku väliseid kui ka sisemisi. Siseained võivad olla komponendid, mida rakk enam ei vaja, kuid seda saab veelgi halvendada. Lüsosoomid vastutavad nende ainete keerukuse vähendamise eest, et nende elimineerimine oleks lihtsam.

Nad teostavad ka sisemist seedimist, mis toimub juhul, kui rakk on kahjustatud. Nii seeditakse kahjustatud struktuurid või vajadusel asendatakse kogu rakk uue ja funktsionaalsema vastu.

2. Kaitsemehhanism

Lüsosoomid on lisaks ainete seedimisele raku jaoks väga oluliseks kaitsemehhanismiks, kuna on võimelised seda kaitsma sissetungivate bakterite rünnaku eest.

Nende ülesanne on kaitsta organismi bakterite rünnaku eest, püüda need vesiikulitesse ja seedida, aktiveerides seega immuunvastuse.

3. metaboolne andur

Lüsosoomid osalevad lisaks lagundavatele ainetele raku metaboolse seisundi tajumises. Tegelikult, Olenevalt lüsosoomipopulatsioonide asukohast on neil alandavam või sensoorsem funktsioon..

On näha, et lüsosoomide perinukleaarne populatsioon, st raku tuuma lähedal, on rohkem seotud degradeerumine, samas kui teine, perifeersem, vastutaks selle kättesaadavuse oleku teadmise eest ressursse.

4. eksotsütoos

Viimastel aastatel on näha, et lüsosoomidel on võime osaleda eksotsütoosis ehk ainete eemaldamises raku sisekeskkonnast.

Meil on erijuhtum maksarakkudes. Maksarakkude lüsosoomid vastutavad selle eest, et need rakud sekreteerivad lüsosomaalseid ensüüme sapi.

Aine lagunemise teed

Lüsosoomides seeditavad ained saabuvad kolmel viisil:

Esimeses võiks lüsosoome pidada endotsüütide raja lõppjaam, see on viis, kuidas rakku viiakse erinevat tüüpi ühendeid. Enamik molekule, mis sel teel lagunevad, peavad esmalt läbima autofaagilised vakuoolid.

Teine viitab kasutud osakesed, mis on fagotsütoositud, nagu bakterid või teiste rakkude jääkosakesed. Need osakesed peavad asuma lüsosoomides, et neid saaks seedida, tagades seega nende eemaldamise ilma rakku kahjustamata. Sektsioon, milles nad on lõksus, küpseb nn fagosoomiks, mis sulandub lüsosoomiga, kui esimene küpseb.

Kolmas lagunemise viis on autofagia. See on protsess, mis toimub kõigis organellides, kui need on kahjustatud. Lüsosoomid osalevad erinevat tüüpi autofaagias, kohanedes kõnealuse kahjustatud organelli ja raku vajadustega või sellega, kui päästetav see on.

lüsosomaalsed haigused

Lüsosomaalsed haigused on need, mis on põhjustatud ensüümide kontrollimatust vabanemisest väljaspool rakku, või ka lüsosoomide talitlushäirete tõttu, mis põhjustavad kahjulike ainete kogunemist.

sfingolipidoos

See on haigusseisund, mis kutsub esile mitmeid haigusi. See on põhjustatud ühe sfingolipiidide lagundamise eest vastutava ensüümi talitlushäire, mõned väga levinud ained ajus.

Seetõttu põhjustab haigusseisund ajukahjustusi, põhjustades intellektipuude ja enneaegset surma. Sfingolipidoosist tingitud haigustest võib leida Krabbe tõbe, Tay-Sachsi tõbe, Gaucheri tõbe ja Niemann-Picki tõbe.

Wolfmani haigus

See on kaasasündinud lipidoos. See on pärilik, edastatakse autosomaalse retsessiivse pärandi kaudu ja on põhjustatud lüsosomaalse ensüümi, happe lipaasi puudulikkus, selle tootmine kodeeritud 10. kromosoomi pikas harus.

Mao lipaasi funktsioon on lagundada lühikese ja pika ahelaga triglütseriidid, samuti kolesterooli estrid nende põhiühikuteks. Kui teil seda ensüümi pole, kogunevad need triglütseriidid ja estrid erinevatesse organitesse.

Esimesed sümptomid ilmnevad esimestel elunädalatel, olles oksendamine, kõhulahtisus, maksa ja põrna suurenemine, kõhu turse, progresseeruv alatoitumus ja kaalukõvera peatamine. See areneb väga kiiresti halvemate sümptomiteni ja lõpeb lapse surmaga aasta pärast.

II tüüpi glükogenoos või Pompe tõbi

See on happemaltaasi defekt, defekt, mis põhjustab glükogeeni ilmumist lüsosoomidesse salvestatuna, ilma et see korralikult laguneks.

See on väga haruldane ja kurnav lihashaigus, mis mõjutab nii lapsi kui ka täiskasvanuid. Lapsepõlves avaldub see juba esimestel kuudel, kuid täiskasvanulikumas staadiumis võib ilmneda äkki, aeglasema edenemisega.

Mõlemas vanusegrupis esineb lihasnõrkus ja hingamisprobleemide ilmnemine. Lastel näib süda laienenud, lisaks sellele, et ta ei suuda pead toetada.

Seda haigust peetakse panetniliseks, see tähendab, et see esineb kõigil rassidel, kuid protsendid on rassiti erinevad. Esinemissagedus Aafrika-Ameerika lastel on väga kõrge, 1 juhtu 14 000-st, samal ajal kui kaukaasia täiskasvanutel on see 1 juhtu 60 000-st ja lastel 1 100 000-st.

Bibliograafilised viited:

• Cooper, G. M., Hausmann, R. E (2011). Rakk. Madrid: Marban.
• Kuehnel, W. (2003). Tsütoloogia, histoloogia ja mikroskoopilise anatoomia värviatlas (4. väljaanne). thieme. lk. 34. ISBN 1-58890-175-0.