Lisossomos: o que são, estrutura e funções na célula

Todos nós que estudamos biologia no ensino médio demos as partes da célula. E se núcleo da célula, e se membrana plasmática, e se Golgi e retículo endoplasmático... mas há uma parte que quase sempre passa despercebida.

Seja pelo seu tamanho ou porque, na aparência, são muito simples, os lisossomos não tiveram muito destaque nas aulas de biologia, apesar de, se não desempenharem bem as suas funções, os problemas médicos associados serem fatais.

Vamos dar-lhes um pouco de destaque e ver o que são, que funções cumprem e que doenças podem causar se não funcionarem corretamente.

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O que são lisossomos?

lisossomos são estruturas membranosas encontradas dentro das células. Dentro delas estão as enzimas, que são utilizadas para realizar diversos processos metabólicos no citoplasma celular e em algumas organelas, degradando substâncias. Por assim dizer, essas bolhas com enzimas dentro delas são como os estômagos da célula.

No estado inativo, seu aspecto é granular, enquanto que, quando ativados, apresentam formato vesicular, variando de tamanho. Este tamanho pode estar entre 0,1 e 1,2 μm e são esféricos. Essas estruturas podem ser encontradas em todas as células animais, sendo uma parte característica desse tipo de células e sendo formado pelo aparelho de Golgi, tendo como principal função o transporte e utilização de enzimas. Embora o aparelho de Golgi também seja encontrado na célula vegetal, não há lisossomos nele.

Quais substâncias podem ser encontradas nos lisossomos?

Dentro dos lisossomos podemos encontrar diferentes tipos de enzimas, que serão especializadas na digestão de diferentes tipos de substâncias.. Para que as enzimas sejam ativadas, é necessário que os lisossomos tenham um meio com pH ácido em seu interior, entre 4,6 e 5,0. Dentre as principais temos três:

• Lipases: digerem lipídios ou gorduras.
• Glucosidases: quebram e digerem carboidratos.
• Proteases: digerem proteínas.
• Nucleases: são responsáveis ​​pelos ácidos nucléicos.

Cada lisossomo pode conter cerca de 40 enzimas hidrolíticas., ou seja, enzimas que catalisam uma reação química entre uma molécula de água (H2O) e outra ou várias moléculas de outras substâncias.

Classificação das substâncias de acordo com seu papel na digestão

Da mesma forma, as enzimas mencionadas podem ser classificadas de acordo com seu papel durante todo o processo de digestão das substâncias. Então, falamos sobre enzimas primárias e enzimas secundárias:

1. enzimas primárias

Eles consistem apenas em enzimas hidrolase e não contêm outras vesículas.. São enzimas que ainda não participaram da digestão de substâncias.

2. enzimas secundárias

Eles são a combinação de enzimas primárias com outras vesículas. Essas enzimas seriam as encarregadas de digerir a célula, limpando as estruturas danificadas, processo conhecido como digestão interna da célula.

Classificação das substâncias de acordo com o material que digerem

Além dessa classificação, temos uma que se refere a que tipo de material eles são responsáveis ​​por digerir, possuindo vacúolos heterofágicos e autofágicos:

1. vacúolos heterofágicos

são as enzimas que são responsáveis ​​por atacar e digerir o material fora da célula. Entre as partículas fora da célula temos bactérias e restos de células vizinhas.

2. vacúolos autofágicos

As substâncias que serão digeridas com esses lisossomos vêm do ambiente interno da célula.

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Estrutura desta parte da célula

A estrutura dos lisossomos não é muito complexa. Aparecem na forma de corpúsculos esféricos, com dimensões variáveis ​​que podem ter entre 100 e 150 nanômetros (nm) de diâmetro. Embora pequenos, esses corpúsculos Eles podem representar 5% do volume total da célula., percentual modificável em função da taxa de digestão que a célula está carregando, é a quantidade de substâncias que ela está "desmontando".

A parte mais notável, depois das enzimas que já vimos, é a membrana lisossômica.. É uma membrana simples, que tem a função de impedir que as enzimas encontradas dentro do lisossomo se dispersem pelo citoplasma. Como as enzimas são substâncias que induzem processos nos quais as moléculas são "destruídas", é conveniente Mantenha-os seguros, pois, caso contrário, a célula é destruída, induzindo a autólise da célula. mesmo.

Se as enzimas forem sintetizadas de forma inadequada, pode haver sérias consequências para a célula e, conseqüentemente, para todo o organismo. Isso porque, nesse caso, os produtos residuais decorrentes das reações metabólicas que ocorrem nos lisossomos ficariam armazenados na célula, podendo danificá-la.

Um exemplo de doença devido a problemas lisossômicos é a glicogenose tipo II, onde a enzima β-glucosidase é ausente, o que faz com que grandes quantidades de glicogênio se acumulem nos órgãos, sendo algo fatal para o organismo.

funções

Embora pequeno, os lisossomos desempenham funções muito importantes no corpo.

1. degradação da substância

A principal função dos lisossomos é digerir substâncias, tanto externas quanto internas à célula. Substâncias internas podem ser componentes que a célula não precisa mais, mas isso pode ser ainda mais degradado. Os lisossomos são responsáveis ​​por reduzir a complexidade dessas substâncias para facilitar sua eliminação.

Eles também realizam a digestão interna, que ocorre caso a célula seja danificada. Desta forma, as estruturas danificadas são digeridas ou, se necessário, toda a célula é substituída por uma nova e mais funcional.

2. Mecanismo de defesa

Os lisossomos, além de digerir substâncias, são um mecanismo de defesa muito importante para a célula, pois são capazes de defendê-lo do ataque de bactérias invasoras.

Eles são responsáveis ​​por defender o organismo do ataque de bactérias, prendendo-as em vesículas e digerindo-as, ativando assim a resposta imune.

3. sensor metabólico

Os lisossomos, além de substâncias degradantes, participam da percepção do estado metabólico da célula. De fato, Dependendo da localização das populações de lisossomos, eles têm uma função mais degradante ou mais sensorial.

Foi visto que a população perinuclear dos lisossomos, ou seja, próxima ao núcleo celular, está mais envolvida na degradação, enquanto outro, mais periférico, se encarregaria de conhecer o estado da disponibilidade de recursos.

4. exocitose

Nos últimos anos, foi observado que os lisossomos têm a capacidade de participar da exocitose, ou seja, a remoção de substâncias do meio interno da célula.

Temos um caso particular nas células do fígado. Os lisossomos das células hepáticas são responsáveis ​​por essas células secretarem enzimas lisossômicas na bile.

Vias de degradação de substâncias

Existem três vias pelas quais chegam as substâncias que vão ser digeridas nos lisossomos:

Na primeira, os lisossomos poderiam ser considerados como a estação final da via endocítica, esta é a maneira pela qual vários tipos de compostos são introduzidos na célula. A maioria das moléculas que são degradadas por essa rota deve primeiro passar pelos vacúolos autofágicos.

A segunda refere-se partículas inúteis que foram fagocitadas, como bactérias ou partículas residuais de outras células. Essas partículas devem estar contidas dentro dos lisossomos para que possam ser digeridas, garantindo assim que acabem sendo eliminadas sem danificar a célula em sua passagem. O compartimento no qual eles estão presos amadurecerá no que é chamado de fagossomo, que se fundirá com o lisossomo assim que o primeiro amadurecer.

A terceira via de degradação é a autofagia. É um processo que ocorre em todas as organelas quando elas são danificadas. Os lisossomos participam de diferentes tipos de autofagia, adaptando-se à organela danificada em questão e às necessidades da célula, ou quão recuperável é.

doenças lisossômicas

doenças lisossômicas são aquelas causadas pela liberação descontrolada de enzimas fora da célula, ou também devido a um mau funcionamento dos lisossomos, que levam ao acúmulo de substâncias nocivas.

esfingolipidose

É uma condição médica que induz um conjunto de doenças. É causado por um mau funcionamento em uma das enzimas responsáveis ​​pela quebra de esfingolipídios, algumas substâncias muito comuns no cérebro.

Devido a isso, a condição induz danos cerebrais, causando deficiência intelectual e morte prematura. Entre as doenças por esfingolipidose podemos encontrar a doença de Krabbe, a doença de Tay-Sachs, a doença de Gaucher e a doença de Niemann-Pick.

doença de Wolfman

É uma lipidose congênita. É hereditária, transmitida por herança autossômica recessiva, e é causada pela deficiência de uma enzima lisossômica, a lipase ácida, cuja produção é codificada no braço longo do cromossomo 10.

A lipase gástrica tem a função de quebrar os triglicerídeos de cadeia curta e longa, bem como os ésteres de colesterol em suas unidades básicas. Quando você não tem essa enzima, esses triglicerídeos e ésteres ficam acumulados em vários órgãos.

Os primeiros sintomas aparecem durante as primeiras semanas de vida, sendo vómitos, diarreia, aumento do fígado e baço, distensão abdominal, desnutrição progressiva e parando a curva de peso. Evolui muito rapidamente para piora dos sintomas e termina com a morte do bebê após um ano.

Glicogenose tipo II ou doença de Pompe

É um defeito da maltase ácida, defeito que faz com que o glicogênio apareça armazenado nos lisossomos sem ser devidamente decomposto.

É uma doença muscular muito rara e debilitante, afetando crianças e adultos. Na infância já se manifesta nos primeiros meses, mas em fases mais adultas pode aparecer repentinamente, com uma progressão mais lenta.

Em ambas as faixas etárias há fraqueza muscular e aparecimento de problemas respiratórios. Nas crianças o coração aparece aumentado, além de não conseguir sustentar a cabeça.

Essa doença é considerada pan-étnica, ou seja, aparece em todas as raças, mas os percentuais variam de raça para raça. A incidência em crianças afro-americanas é muito alta, 1 em 14.000, enquanto em adultos caucasianos é de 1 em 60.000 e em crianças é de 1 em 100.000.

Referências bibliográficas:

• Cooper, G. M., Hausmann, R. E (2011). A célula. Madri: Marban.
• Kühnel, W. (2003). Atlas colorido de citologia, histologia e anatomia microscópica (4ª edição). thieme. pág. 34. ISBN 1-58890-175-0.