Czym są lizosomy i jak się tworzą?

Istnieją dwa podstawowe typy komórek: komórki prokariotyczne i eukariotyczne. Lizosomy są organelle które znajdują się w większości komórek zwierzęcych i działają jak komórki trawiące komórki eukariotycznej.

Lizosomy są sferycznymi błoniastymi woreczkami enzymów. Enzymy te są kwasowymi enzymami hydrolazy, które mogą trawić makrocząsteczki komórkowe. Membrana lizosomowa pomaga zachować kwasowość wewnętrznego przedziału i oddziela enzymy trawienne od reszty komórka. Enzymy lizosomowe są wytwarzane przez białka z retikulum endoplazmatyczne i zamknięte w pęcherzykach przez Aparat Golgiego. Lizosomy powstają przez pączkowanie z kompleksu Golgiego.

Lizosomy zawierają różne enzymy hydrolityczne (około 50 różnych enzymów), które są zdolne do trawienia kwasów nukleinowych, polisacharydów, lipidów i białek. Wnętrze lizosomu jest kwasowe, ponieważ enzymy działają najlepiej w środowisku kwaśnym. W przypadku naruszenia integralności lizosomu enzymy nie byłyby bardzo szkodliwe w neutralnym cytosolu komórki.

Lizosomy powstają z fuzji pęcherzyków z kompleksu Golgiego z endosomami. Endosomy to pęcherzyki, które powstają w wyniku endocytozy, gdy odcina się fragment błony plazmatycznej i jest internalizowany przez komórkę. W tym procesie komórka przejmuje materiał pozakomórkowy. W miarę dojrzewania endosomów stają się znane jako późne endosomy. Późne endosomy łączą się z pęcherzykami transportowymi z Golgiego, które zawierają kwaśne hydrolazy. Po stopieniu się te endosomy ostatecznie przekształcają się w lizosomy.

Lizosomy działają jak „wywóz śmieci” komórki. Są aktywni w recyklingu materiału organicznego komórki oraz w wewnątrzkomórkowym trawieniu makrocząsteczek. Niektóre komórki, takie jak białe krwinki, mają znacznie więcej lizosomów niż inne. Komórki te niszczą bakterie, martwe komórki, komórki rakowe i ciała obce poprzez trawienie komórek. Makrofagi pochłaniają materię przez fagocytozę i zamykają ją w pęcherzyku zwanym fagosomem. Lizosomy w obrębie makrofaga łączą się z fagosomem, uwalniając ich enzymy i tworząc tak zwane fagolizosomy. Zinternalizowany materiał jest trawiony w fagolizosomie. Lizosomy są również niezbędne do degradacji wewnętrznych składników komórkowych, takich jak organelle. W wielu organizmach lizosomy biorą również udział w programowanej śmierci komórki.

U ludzi różnorodne warunki dziedziczne mogą wpływać na lizosomy. Te mutacja genów wady nazywane są chorobami spichrzeniowymi i obejmują chorobę Pompego, zespół Hurlera i chorobę Tay-Sachsa. Osobom z tymi zaburzeniami brakuje jednego lub więcej lizosomalnych enzymów hydrolitycznych. Powoduje to niezdolność makromolekuł do prawidłowego metabolizmu w organizmie.

Jak lizosomy peroksysomy są związanymi z błoną organellami zawierającymi enzymy. Enzymy peroksysomowe wytwarzają nadtlenek wodoru jako produkt uboczny. Peroksysomy biorą udział w co najmniej 50 różnych reakcjach biochemicznych w organizmie. Pomagają w detoksykacji alkoholu w wątróbka, tworzą kwas żółciowy i rozkładają tłuszcze.

Oprócz lizosomów w komórkach eukariotycznych można również znaleźć następujące organelle i struktury komórkowe:

• Błona komórkowa: Chroni integralność wnętrza komórki.
• Centrioles: Pomóż zorganizować montaż mikrotubul.
• Cilia i Flagella: Pomoc w poruszaniu się komórek.
• Chromosomy: Nosić informacje o dziedziczności w postaci DNA.
• Cytoszkielet: Sieć włókien wspierających komórkę.
• Retikulum endoplazmatyczne: Syntezuje węglowodany i lipidy.
• Jądro: Kontroluje wzrost i rozmnażanie komórek.
• Rybosomy: Zaangażowany w syntezę białek.
• Mitochondria: Dostarcz energię do komórki.