Lysosomit: mitä ne ovat, rakenne ja toiminnot solussa

Me kaikki, jotka olemme lukiossa biologiaa opiskelleet, olemme antaneet solun osat. Entä jos solun ydin, entä jos plasmakalvo, entä jos Golgi ja endoplasminen verkkokalvo... mutta on osa, joka jää melkein aina huomaamatta.

Joko kokonsa vuoksi tai siksi, että ne ovat ulkonäöltään hyvin yksinkertaisia, lysosomeilla ei ole ollut paljon näkyvyyttä biologian tunneilla huolimatta siitä, että jos he eivät suorita tehtäviään oikein, niihin liittyvät lääketieteelliset ongelmat ovat kohtalokkaita.

Annamme heille hieman näkyvyyttä ja katsomme, mitä he ovat, mitä tehtäviä ne täyttävät ja mitä sairauksia ne voivat aiheuttaa, jos ne eivät toimi oikein.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Tärkeimmät soluosat ja organellit: Yhteenveto"

Mitä lysosomit ovat?

lysosomit ovat solujen sisällä olevia kalvorakenteita. Näissä on entsyymejä, joita käytetään erilaisiin aineenvaihduntaprosesseihin solun sytoplasmassa ja joissakin organelleissa, hajottavat aineet. Niin sanotusti nämä kuplat, joiden sisällä on entsyymejä, ovat kuin solun mahat.

Inaktiivisessa tilassa niiden ulkonäkö on rakeinen, kun taas aktivoituna niillä on vesikulaarinen muoto, joka vaihtelee kooltaan. Tämä koko voi olla välillä 0,1-1,2 μm ja ne ovat pallomaisia. Näitä rakenteita löytyy kaikista eläinsoluista, jotka ovat tämän tyypin tyypillinen osa soluista ja ne muodostuvat Golgin laitteesta, jonka päätehtävänä on solujen kuljettaminen ja käyttö entsyymejä. Vaikka Golgi-laite löytyy myös kasvisolusta, siinä ei ole lysosomeja.

Mitä aineita lysosomeista löytyy?

Lysosomeista löydämme erilaisia ​​entsyymejä, jotka ovat erikoistuneet erilaisten aineiden sulattamiseen.. Jotta entsyymit aktivoituvat, lysosomeissa on oltava väliaine, jonka sisällä on hapan pH 4,6-5,0. Tärkeimpien joukossa meillä on kolme:

• Lipaasit: sulattaa lipidejä tai rasvoja.
• Glukosidaasit: pilkkoo ja sulattaa hiilihydraatteja.
• Proteaasit: pilkkoo proteiineja.
• Nukleaasit: vastaavat nukleiinihapoista.

Jokainen lysosomi voi sisältää noin 40 hydrolyyttistä entsyymiä.eli entsyymejä, jotka katalysoivat kemiallista reaktiota vesimolekyylin (H2O) ja toisen tai useiden muiden aineiden molekyylien välillä.

Aineiden luokitus niiden roolin mukaan ruoansulatuksessa

Samoin edellä mainitut entsyymit voidaan luokitella niiden roolin mukaan koko aineiden sulamisprosessin aikana. Joten puhumme primaarisista entsyymeistä ja sekundaarisista entsyymeistä:

1. primaariset entsyymit

Ne koostuvat vain hydrolaasientsyymeistä eivätkä sisällä muita rakkuloita.. Ne ovat entsyymejä, jotka eivät ole vielä osallistuneet aineiden pilkkomiseen.

2. sekundaariset entsyymit

Ne ovat primääristen entsyymien yhdistelmä muiden rakkuloiden kanssa. Nämä entsyymit olisivat ne, jotka vastaavat solun sulattamisesta, vaurioituneiden rakenteiden puhdistamisesta, tämä prosessi tunnetaan solun sisäisenä pilkkomisena.

Aineiden luokitus niiden sulavan materiaalin mukaan

Tämän luokituksen lisäksi meillä on yksi, joka viittaa siihen, minkä tyyppisen materiaalin pilkkomisesta he ovat vastuussa, joilla on heterofagisia ja autofagisia vakuoleja:

1. heterofagiset vakuolit

ovat entsyymejä, jotka ovat vastuussa solun ulkopuolisen materiaalin hyökkäämisestä ja sulattamisesta. Solun ulkopuolella olevien hiukkasten välissä on bakteereja ja naapurisolujen jäänteitä.

2. autofagiset vakuolit

Aineet, jotka pilkkoutuvat näiden lysosomien avulla, tulevat solun sisäisestä ympäristöstä.

• Saatat olla kiinnostunut: "Ihmiskehon tärkeimmät solutyypit"

Tämän solun osan rakenne

Lysosomien rakenne ei ole kovin monimutkainen. Ne esiintyvät pallomaisten verisolujen muodossa, joiden mitat vaihtelevat ja voivat olla halkaisijaltaan noin 100-150 nanometriä (nm). Vaikka nämä verisolut ovat pieniä, ne Ne voivat edustaa 5 % solun kokonaistilavuudesta., prosenttiosuus, jota voidaan muuttaa solun kuljettaman ruoansulatusnopeuden mukaan, tämä on aineiden määrä, jonka se "purkaa".

Merkittävin osa jo näkemiemme entsyymien jälkeen on lysosomaalinen kalvo.. Se on yksinkertainen kalvo, jonka tarkoituksena on estää lysosomissa olevia entsyymejä leviämästä sytoplasmaan. Koska entsyymit ovat aineita, jotka indusoivat prosesseja, joissa molekyylit "tuhoavat", on kätevää Pidä ne turvassa, koska muuten solu tuhoutuu, mikä aiheuttaa solun autolyysin. sama.

Jos entsyymejä on syntetisoitu väärin, sillä voi olla vakavia seurauksia solulle ja siten koko organismille. Tämä johtuu siitä, että tässä tapauksessa lysosomeissa tapahtuvista aineenvaihduntareaktioista syntyvät jäännöstuotteet säilyisivät solussa, mikä saattaa vahingoittaa sitä.

Esimerkki lysosomiongelmista johtuvasta sairaudesta on tyypin II glykogenoosi, jossa β-glukosidaasientsyymi puuttuu, mikä aiheuttaa suuria määriä glykogeenia kerääntymään elimiin, mikä on kohtalokasta organismi.

toimintoja

Vaikka pieni, lysosomit suorittavat erittäin tärkeitä tehtäviä kehossa.

1. aineen hajoaminen

Lysosomien päätehtävä on sulattaa aineita, sekä solun ulkopuolisia että sisäisiä. Sisäiset aineet voivat olla komponentteja, joita solu ei enää tarvitse, mutta sitä voidaan huonontaa entisestään. Lysosomit ovat vastuussa näiden aineiden monimutkaisuuden vähentämisestä, jotta niiden eliminointi on helpompaa.

Ne suorittavat myös sisäisen ruoansulatuksen, joka tapahtuu, jos solu on vaurioitunut. Tällä tavalla vaurioituneet rakenteet sulatetaan tai tarvittaessa koko solu korvataan uudella ja toimivammalta.

2. Puolustusmekanismi

Lysosomit ovat ruoansulatusaineiden lisäksi erittäin tärkeä puolustusmekanismi solulle, koska pystyvät puolustamaan sitä tunkeutuvien bakteerien hyökkäyksiltä.

He ovat vastuussa organismin puolustamisesta bakteerien hyökkäyksiltä, ​​vangitsemalla ne rakkuloihin ja sulattaen ne, mikä aktivoi immuunivasteen.

3. metabolinen anturi

Lysosomit osallistuvat hajottavien aineiden lisäksi solun metabolisen tilan havaitsemiseen. Itse asiassa, Lysosomipopulaatioiden sijainnista riippuen niillä on hajottavampi tai aistivampi toiminto..

On havaittu, että lysosomien perinukleaarinen populaatio, eli lähellä solun ydintä, on enemmän mukana heikkeneminen, kun taas toinen, reuna-alue, olisi vastuussa saatavuuden tilan tuntemisesta resursseja.

4. eksosytoosi

Viime vuosina on havaittu, että lysosomeilla on kyky osallistua eksosytoosiin eli aineiden poistoon solun sisäisestä ympäristöstä.

Meillä on erityinen tapaus maksasoluissa. Maksasolujen lysosomit ovat vastuussa siitä, että nämä solut erittävät lysosomaalisia entsyymejä sappeen.

Aineiden hajoamisreitit

Lysosomeissa pilkkoutuvat aineet saapuvat kolmea reittiä:

Ensimmäisessä tapauksessa lysosomeja voitaisiin pitää endosyyttireitin pääteasemaTämä on tapa, jolla erityyppisiä yhdisteitä viedään soluun. Suurin osa tällä reitillä hajoavista molekyyleistä täytyy ensin kulkea autofagisten tyhjiöiden läpi.

Toinen viittaa hyödyttömät hiukkaset, jotka on fagosytoosoitu, kuten bakteerit tai jäännöspartikkelit muista soluista. Näiden hiukkasten on oltava lysosomien sisällä, jotta ne voidaan pilkkoa. Näin varmistetaan, että ne lopulta eliminoituvat vahingoittamatta solua kulkureittiessään. Osasto, johon ne ovat loukussa, kypsyy niin sanotuksi fagosomiksi, joka sulautuu lysosomiin, kun entinen kypsyy.

Kolmas hajoamisreitti on autofagia. Se on prosessi, joka tapahtuu kaikissa organelleissa, kun ne ovat vaurioituneet. Lysosomit osallistuvat erilaisiin autofagiatyyppeihin sopeutuen kyseessä olevaan vaurioituneeseen organelliin ja solun tarpeisiin tai sen pelastuskelpoisuuteen.

lysosomaaliset sairaudet

Lysosomaaliset sairaudet ovat ne, jotka johtuvat entsyymien hallitsemattomasta vapautumisesta solun ulkopuolelle, tai myös lysosomien toimintahäiriön vuoksi, mikä johtaa haitallisten aineiden kerääntymiseen.

sfingolipidoosi

Se on sairaus, joka aiheuttaa joukon sairauksia. Se johtuu jonkin sfingolipidien hajoamisesta vastaavan entsyymin toimintahäiriö, joitain hyvin yleisiä aineita aivoissa.

Tästä johtuen tila aiheuttaa aivovaurioita, mikä aiheuttaa henkistä vajaatoimintaa ja ennenaikaista kuolemaa. Sfingolipidoosin aiheuttamista sairauksista löytyy Krabben tauti, Tay-Sachsin tauti, Gaucherin tauti ja Niemann-Pickin tauti.

Wolfmanin tauti

Se on synnynnäinen lipidoosi. Se on perinnöllistä, välittyy autosomaalisesti resessiivisellä perinnöllä, ja sen aiheuttaa lysosomaalisen entsyymin, happaman lipaasin, puutos, sen tuotanto on koodattu kromosomin 10 pitkässä käsivarressa.

Mahalaukun lipaasin tehtävänä on hajottaa lyhyt- ja pitkäketjuiset triglyseridit sekä kolesteroliesterit perusyksiköiksi. Kun sinulla ei ole tätä entsyymiä, nämä triglyseridit ja esterit kerääntyvät eri elimiin.

Ensimmäiset oireet ilmaantuvat ensimmäisten elinviikkojen aikana oksentelu, ripuli, maksan ja pernan suureneminen, vatsan turvotus, etenevä aliravitsemus ja painokäyrän pysäyttäminen. Se kehittyy hyvin nopeasti pahemmiksi oireiksi ja päättyy vauvan kuolemaan vuoden kuluttua.

Glykogenoosi tyyppi II tai Pompen tauti

Se on happaman maltaasin vika, joka aiheuttaa sen, että glykogeeni näkyy varastoituneena lysosomeihin hajoamatta kunnolla.

Se on erittäin harvinainen ja heikentävä lihassairaus, joka vaikuttaa sekä lapsiin että aikuisiin. Lapsuudessa se ilmenee jo ensimmäisten kuukausien aikana, mutta aikuisemmassa vaiheessa se voi ilmaantua äkillisesti, hitaammin edeten.

Molemmissa ikäluokissa on lihasheikkoutta ja hengitysvaikeuksia. Lapsilla sydän näyttää laajentuneelta sen lisäksi, että se ei pysty tukemaan päätä.

Tätä tautia pidetään yleisetnisenä, eli sitä esiintyy kaikissa roduissa, mutta prosenttiosuudet vaihtelevat roduittain. Afroamerikkalaislapsilla ilmaantuvuus on erittäin korkea, 1/14 000, kun taas valkoihoisilla aikuisilla tämä on 1/60 000 ja lapsilla 1/100 000.

Bibliografiset viittaukset:

• Cooper, G. M., Hausmann, R. E (2011). Solu. Madrid: Marban.
• Kuehnel, W. (2003). Sytologian, histologian ja mikroskooppisen anatomian värikartasto (4. painos). thieme. s. 34. ISBN 1-58890-175-0.