Kaj so lizosomi: struktura, sestava in funkcije lizosomov

Kako lahko celica "prebavi" snovi, ki vstopajo v citoplazmo? Odgovor je mogoče pridobiti z upoštevanjem, kakšen je lizosom. Kakšna je njihova struktura? Zaradi lastnosti teh organskih organov, ki lahko opravljajo svojo funkcijo?

Lizozomi. Značilnosti strukture in funkcije

Lizosom je celična organelle okoli 0,2 μm, obkrožena z enojno membrano in vsebuje hidrolitične encime. Glavna funkcija takšnih mehurčkov je razkroj snovi, ki vstopajo v celico skozi endocitozo ali njihove lastne molekule, v katerih ni več potrebe.

Kakšen je lizosom v smislu strukture?

Razdelitev ali degradacija snovi se izvaja s pomočjo hidrolaz - encimov, ki lahko delajo v kislem okolju. Da bi ohranili nizek pH, v lizosomsko membrano vgrajujemo vakuolarne tipe ATPaz (V-tipa). Posebna struktura tega kompleksa omogoča injekcijo proti gradient koncentracije protone vodika, s čimer se poveča njihova količina v notranjem okolju organelle.

Hidrolaze lahko delujejo le v kislem okolju. To ima pomembno vlogo zaščite, saj v celična citoplazma okolje je skoraj nevtralno. Če membrane lizosome nekako poškodovan, in encimi so bili v citosolu, izgubijo svojo sposobnost razčleniti snovi in ​​organele.

Membrano lizozoma sestavljajo lamelarni in micelarni regiji. Vrzeli med fosfolipidnimi plastmi so napolnjene z vodo. Nad površino membrane raztresene številne pore, ki se polnijo tudi z vodo in se lahko zapre s polarnimi molekulami. Takšne kompleksne dele sistema membrane in nato omogoča prodrejo organele ter hidrofobni in hidrofilni molekule.

Kako nastajajo lizosomi?

Proteini, potrebni za izdelavo lizosoma, so najprej sintetizirani v ESR. Potem jih je treba označiti z dodatkom manoze. To manoza ostanek je poseben signal za Golgi napravi: beljakovine koncentriramo na enem mestu, in nato sintetiziramo vialo s litičnih encimov. To so tisti, ki so v biologiji lizosomi.

Notranja vsebina lizosomov

Kaj so lizosomi in kakšna je sestava notranjega okolja teh organelov?

V notranjosti lizozoma je podprt kislo okolje, katerega pH doseže 4,5-5. Pod takimi pogoji lahko encimi izpolnijo svojo delitveno funkcijo. Hidrolaze so splošno ime za celoten razred encimov. Skupaj vsebuje lizosom približno 40 različnih biološko aktivnih molekul, ki katalizirajo lastno, absolutno specifično reakcijo.

V notranji vsebini lizozoma lahko najdemo naslednje encime:

• kisla fosfataza - cepi snovi, ki vsebujejo fosfatne skupine;
• nukleaza - uniči nukleinske kisline;
• proteaza - cepi proteine;
• Kolagenaza - uničuje molekule kolagena;
• lipaze - cepi estri;
• glikozidaza - pospešiti reakcijo razcepljenih ogljikovih hidratov;
• asparaginaza - cepi asparaginsko kislino;
• Glutaminaza - uniči glutaminsko kislino.

Skupaj vsebuje lizosom okoli 40 različnih vrst hidrolaz. Zato smo v odgovor na vprašanje o tem, kakšni so lizosomi, v biologiji odgovorili: skladišče encimov.

Vrste lizosomov

Dodeli 4 tipe lizosomih: primarne in sekundarne lizosome, autophagic aktivnost in ostankov celic.

Nastanek lizosomov je kompleksen proces, ki ga spremlja delovanje različnih signalnih molekul na površini EPR in AG. Primarni lizosom je majhna viala, ki se od membrane odvaja z aparatom Golgi.

Primarni lizosom na začetku vsebuje celoten kompleks encimov, ki so potrebni za cepitev makromolekul.

Sekundarni lizosom je struktura, ki je velika v prostornini. Nastaja s fuzijo primarnega vezikla s substancami, ki jih ujame endocitoza, ali s produkti celičnega metabolizma, ki ga je treba odstraniti.

autophagosome tvorba povezana s takim postopkom, kot je avtofagija - absorpcija in "prebavi" izčrpa organele v celice.

Povprečno trajanje mitohondrije je 10 dni. Ko organski organ ne more opravljati svojih nalog, ga je treba odstraniti. Da bi to naredili, veliko primarnih lizosomov obkrožajo mitohondrije in se povezujejo med seboj. Posledično se oblikuje avtofagosom velike velikosti, znotraj katerega se začne mitohondrijsko cepitev na monomerih.

Kaj je lizosom v obliki preostalega telesa? To je zadnja točka delovanja kateregakoli lizozoma, ko so encimi opravili svoje delo, v organelle pa obstajajo snovi, ki se ne morejo podrediti nadaljnjemu cepivanju. Neoznačeni ostanki so preprosto vrženi iz kletke.

Bolezni, povezane z oslabljeno lizosomsko aktivnostjo

Encimi ne delujejo vedno pravilno. Lizozomi opravljajo funkcijo cepitve le, če hidrolaze nimajo motenj v strukturi. Zato številne bolezni, povezane z lizozomi, temeljijo na napačnem delovanju encimov.

Takšna odstopanja imenujemo akumulacijske bolezni. To pomeni, da če je določen encim pomanjkljiv, se njegov osnovni substrat preprosto ne prebavi v lizosomu, zato se nabira in povzroči neugodne posledice.

Sphingolipidoza, Tay-Sachov sindrom, Sendhoffova bolezen, Nyman-Pickova bolezen, levkodistrofija - vse te bolezni so povezane z nenormalnim delovanjem encimov lizozoma ali popolne odsotnosti. Večina bolezni je recesivno.