Lizosomos: kas tai yra, struktūra ir funkcijos ląstelėje

Visi, kurie vidurinėje mokykloje studijavome biologiją, atidavėme ląstelės dalis. O jei ląstelės branduolys, o jei plazminė membrana, o jei Golgi ir endoplazminis tinklas... bet yra dalis, kuri beveik visada lieka nepastebėta.

Arba dėl savo dydžio, arba dėl išvaizdos labai paprastos, lizosomos neturėjo daug dėmesio biologijos pamokose, nepaisant to, kad tinkamai neatliekant savo funkcijų, su tuo susijusios medicininės problemos yra mirtinos.

Šiek tiek išryškinsime juos ir pamatysime, kas jie yra, kokias funkcijas atlieka ir kokias ligas gali sukelti netinkamai veikę.

• Susijęs straipsnis: "Svarbiausios ląstelių dalys ir organelės: santrauka"

Kas yra lizosomos?

lizosomos yra membraninės struktūros, randamos ląstelių viduje. Juose yra fermentų, kurie naudojami įvairiems medžiagų apykaitos procesams ląstelės citoplazmoje ir kai kuriose organelėse, skaidančios medžiagas. Taip sakant, šie burbuliukai su viduje esančiais fermentais yra tarsi ląstelės skrandžiai.

Neaktyvios būsenos jų išvaizda yra granuliuota, o aktyvuota – įvairaus dydžio vezikulinės formos. Šis dydis gali būti nuo 0,1 iki 1,2 μm ir yra sferinės formos. Šias struktūras galima rasti visose gyvūnų ląstelėse, kurios yra būdinga šio tipo dalis ląstelių ir formuojasi Golgi aparatas, kurio pagrindinė funkcija yra transportuoti ir naudoti fermentai. Nors Golgi aparatas randamas ir augalo ląstelėje, lizosomų joje nėra.

Kokių medžiagų galima rasti lizosomose?

Lizosomose galime rasti įvairių rūšių fermentų, kurie specializuojasi įvairių rūšių medžiagų virškinime.. Tam, kad fermentai būtų aktyvuoti, lizosomose turi būti terpė su rūgštine pH, tarp 4,6 ir 5,0. Tarp pagrindinių turime tris:

• Lipazės: virškina lipidus arba riebalus.
• Gliukozidazės: skaido ir virškina angliavandenius.
• Proteazės: virškina baltymus.
• Nukleazės: yra atsakingos už nukleino rūgštis.

Kiekvienoje lizosomoje gali būti apie 40 hidrolizinių fermentų., tai yra fermentai, katalizuojantys cheminę reakciją tarp vandens (H2O) molekulės ir kitos ar kelių kitų medžiagų molekulių.

Medžiagų klasifikavimas pagal jų vaidmenį virškinimui

Taip pat minėti fermentai gali būti klasifikuojami pagal jų vaidmenį visame medžiagų virškinimo procese. Taigi, mes kalbame apie pirminius ir antrinius fermentus:

1. pirminiai fermentai

Jie susideda tik iš hidrolazės fermentų ir neturi kitų pūslelių.. Tai fermentai, kurie dar nedalyvavo medžiagų virškinime.

2. antriniai fermentai

Jie yra pirminių fermentų derinys su kitomis pūslelėmis. Šie fermentai yra tie, kurie yra atsakingi už ląstelės virškinimą, pažeistų struktūrų valymą, šis procesas žinomas kaip vidinis ląstelės virškinimas.

Medžiagų klasifikavimas pagal jų virškinamą medžiagą

Be šios klasifikacijos, mes turime vieną, nurodantį, už kokio tipo medžiagą jie yra atsakingi už virškinimą, turintys heterofagines ir autofagines vakuoles:

1. heterofaginės vakuolės

yra fermentai, kurie yra atsakingi už medžiagos ataką ir virškinimą už ląstelės ribų. Tarp dalelių, esančių už ląstelės ribų, yra bakterijų ir gretimų ląstelių liekanų.

2. autofaginės vakuolės

Medžiagos, kurios bus virškinamos šiomis lizosomomis, yra iš ląstelės vidinės aplinkos.

• Galbūt jus domina: "Pagrindiniai žmogaus kūno ląstelių tipai"

Šios ląstelės dalies struktūra

Lizosomų struktūra nėra labai sudėtinga. Jie yra sferinių kūnelių pavidalu, kurių matmenys gali būti nuo 100 iki 150 nanometrų (nm) skersmens. Nors ir maži, šie kūneliai Jie gali sudaryti 5% viso ląstelės tūrio., procentas, kuris keičiamas priklausomai nuo virškinimo greičio, kurį ląstelė nešioja, tai yra medžiagų, kurias ji „išardo“, kiekis.

Įspūdingiausia dalis po fermentų, kuriuos jau matėme, yra lizosomų membrana.. Tai paprasta membrana, kurios tikslas yra neleisti lizosomoje esantiems fermentams išsisklaidyti citoplazmoje. Kadangi fermentai yra medžiagos, sukeliančios procesus, kurių metu „sunaikinamos“ molekulės, patogu Saugokite juos, nes priešingu atveju ląstelė sunaikinama, sukeldama ląstelės autolizę. tas pats.

Jei fermentai buvo susintetinti netinkamai, tai gali turėti rimtų pasekmių ląstelei, taigi ir visam organizmui. Taip yra todėl, kad šiuo atveju likę produktai, atsirandantys dėl lizosomose vykstančių medžiagų apykaitos reakcijų, liktų saugomi ląstelėje ir gali ją pažeisti.

Ligos, kurią sukelia lizosomų problemos, pavyzdys yra II tipo glikogenozė, kai yra fermentas β-gliukozidazė. nėra, todėl organuose kaupiasi dideli glikogeno kiekiai, o tai yra mirtina organizmas.

funkcijas

Nors ir mažas, lizosomos atlieka labai svarbias funkcijas organizme.

1. medžiagos skaidymas

Pagrindinė lizosomų funkcija yra virškinti medžiagas, tiek išorėje, tiek viduje. Vidinės medžiagos gali būti komponentai, kurių ląstelei nebereikia, bet tai gali dar labiau pablogėti. Lizosomos yra atsakingos už šių medžiagų sudėtingumo mažinimą, kad jas būtų lengviau pašalinti.

Jie taip pat atlieka vidinį virškinimą, kuris įvyksta, jei ląstelė yra pažeista. Tokiu būdu suvirškinamos pažeistos struktūros arba, esant reikalui, visa ląstelė pakeičiama nauja ir funkcionalesne.

2. Gynybos mechanizmas

Lizosomos, be virškinimo medžiagų, yra labai svarbus ląstelės gynybos mechanizmas, nes gali apsaugoti jį nuo įsiveržusių bakterijų atakos.

Jie yra atsakingi už organizmo apsaugą nuo bakterijų atakos, sulaiko jas pūslelėse ir virškina, taip suaktyvindami imuninį atsaką.

3. medžiagų apykaitos jutiklis

Lizosomos, be ardančių medžiagų, dalyvauja suvokiant ląstelės metabolinę būseną. Faktiškai, Priklausomai nuo lizosomų populiacijų išsidėstymo, jos atlieka labiau degraduojančią arba jutiminę funkciją..

Pastebėta, kad perinuklearinė lizosomų populiacija, ty arti ląstelės branduolio, yra labiau susijusi su degradacija, o kitas, labiau periferinis, būtų atsakingas už prieinamumo būseną išteklių.

4. egzocitozė

Pastaraisiais metais buvo pastebėta, kad lizosomos turi galimybę dalyvauti egzocitozėje, tai yra medžiagų pašalinime iš ląstelės vidinės aplinkos.

Mes turime ypatingą atvejį kepenų ląstelėse. Kepenų ląstelių lizosomos yra atsakingos už tai, kad šios ląstelės išskiria lizosominius fermentus į tulžį.

Medžiagų skilimo keliai

Yra trys būdai, kuriais medžiagos, kurios bus virškinamos lizosomose, patenka:

Pirmajame lizosomos galėtų būti laikomos endocitinio kelio galutinė stotis, tokiu būdu į ląstelę patenka įvairių tipų junginiai. Dauguma šiuo būdu suskaidomų molekulių pirmiausia turi praeiti pro autofagines vakuoles.

Antrasis nurodo nenaudingos dalelės, kurios buvo fagocituotos, pvz., bakterijos arba likusios kitų ląstelių dalelės. Šios dalelės turi būti lizosomų viduje, kad jas būtų galima virškinti, taip užtikrinant, kad jos būtų pašalintos nepažeidžiant ląstelės. Skyrius, kuriame jie yra įstrigę, subręs į vadinamąją fagosomą, kuri susilies su lizosoma, kai ji subręs.

Trečiasis degradacijos kelias yra autofagija. Tai procesas, kuris vyksta visose organelėse, kai jos yra pažeistos. Lizosomos dalyvauja įvairių tipų autofagijoje, prisitaikydamos prie atitinkamos pažeistos organelės ir ląstelės poreikių arba jos išgelbėjimo.

lizosominės ligos

Lizosominės ligos yra tie, kuriuos sukelia nekontroliuojamas fermentų išsiskyrimas už ląstelės ribų, arba taip pat dėl ​​lizosomų veikimo sutrikimo, dėl kurio kaupiasi kenksmingos medžiagos.

sfingolipidozė

Tai sveikatos būklė, sukelianti daugybę ligų. Jį sukelia vieno iš fermentų, atsakingų už sfingolipidų skaidymą, veikimo sutrikimas, kai kurios labai paplitusios medžiagos smegenyse.

Dėl šios priežasties būklė sukelia smegenų pažeidimą, sukeliantį intelekto sutrikimą ir ankstyvą mirtį. Tarp ligų, kurias sukelia sfingolipidozė, galime rasti Krabbe ligą, Tay-Sachs ligą, Gošė ligą ir Niemann-Pick ligą.

Wolfmano liga

Tai įgimta lipidozė. Jis yra paveldimas, perduodamas autosominiu recesyviniu būdu ir yra sukeltas lizosominio fermento, rūgštinės lipazės, trūkumas, jo gamyba užkoduota ilgojoje 10 chromosomos rankoje.

Skrandžio lipazės funkcija yra suskaidyti trumpos ir ilgos grandinės trigliceridus, taip pat cholesterolio esterius iki jų pagrindinių vienetų. Kai šio fermento neturite, šie trigliceridai ir esteriai kaupiasi įvairiuose organuose.

Pirmieji simptomai pasireiškia pirmosiomis gyvenimo savaitėmis, būnant vėmimas, viduriavimas, kepenų ir blužnies padidėjimas, pilvo pūtimas, progresuojanti netinkama mityba ir sustabdyti svorio kreivę. Tai labai greitai išsivysto iki sunkesnių simptomų ir baigiasi kūdikio mirtimi po metų.

II tipo glikogenozė arba Pompe liga

Tai rūgštinės maltazės defektas, kurio defektas sukelia glikogeno atsiradimą, saugomą lizosomose, tinkamai nesuskaidant.

Tai labai reta ir sekinanti raumenų liga, kuria serga ir vaikai, ir suaugusieji. Vaikystėje jis pasireiškia jau pirmaisiais mėnesiais, tačiau labiau suaugusiems gali pasireikšti staiga, lėčiau progresuojant.

Abiejose amžiaus grupėse yra raumenų silpnumas ir kvėpavimo sutrikimai. Vaikų širdis atrodo išsiplėtusi, be to, ji negali palaikyti galvos.

Ši liga laikoma panetnine, tai yra, ji pasireiškia visose rasėse, tačiau procentai skiriasi priklausomai nuo rasės. Afroamerikiečių vaikų dažnis yra labai didelis – 1 iš 14 000, baltaodžių suaugusiųjų – 1 iš 60 000, o vaikams – 1 iš 100 000.

Bibliografinės nuorodos:

• Kuperis, G. M., Hausmannas, R. E (2011). Ląstelė. Madridas: Marbanas.
• Kuehnelis, W. (2003). Spalvotas citologijos, histologijos ir mikroskopinės anatomijos atlasas (4-asis leidimas). thieme. p. 34. ISBN 1-58890-175-0.