Lysosomer är cellulära "orderlies"

Varje levande cell har en uppsättning strukturer som gör det möjligt att demonstrera alla egenskaper hos en levande organism. För att fungera korrekt måste cellen få tillräckligt med näringsämnen, dela upp dem och släppa energi, som sedan kommer att användas för att stödja viktiga processer.

Vid den första etappen av komplexa processer för energihantering står lysosomer av cellen, som är ligerade längs kanterna av plana diktyosomcisterner (Golgi-komplexet).

Hur lysosomerna är ordnade

Lysosomer är sfäriska enskilda membrankroppar med en diameter av 0,2 till 2 um, i vilka ett komplex av hydrolytiska enzymer är inneslutna. De kan dela upp någon naturlig polymer eller substans av komplex struktur som kommer in i cellen som ett näringsämne eller ett främmande ämne:

• Proteiner och polypeptider;
• Polysackarider (stärkelse, dextriner, glykogen);
• Nukleinsyror;
• lipider.

Denna effektivitet tillhandahålls av omkring 40 olika typer av enzymer innehållande både i lysosomens matris och på membrans inre sida i vidhäftat tillstånd.

Kemi av lysosomer

Membranet som omger lysosomen skyddar organellerna och andra komponenter i cellen från digestion av ett komplex av enzymer. Men i själva verket i bubblan har alla enzymer ett protein ursprung, varför spaltas de inte av proteaser?

Faktum är att enzymerna i lysosomer är i det glykosylerade tillståndet. Detta kolhydrat "skal" gör dem dåligt igenkännbara för proteolytiska enzymer.

Reaktionen av mediet inuti lysosomen är svagt surt (pH 4,5-5), i motsats till hyaloplasmens nästan neutrala reaktion. Det skapar gynnsamma förhållanden för enzymens verkan och tillhandahålls av arbetet med H ⁺ -ATPas, vilka pumpar protoner in i organellen.

Processen för transformation av lysosomer

Morfologiskt utmärks två huvudtyper av lysosomer i cellen: primär och sekundär.

Primärlysosomer är små vesiklar, släta eller kantade, separerade från Golgi-komplexets cisterner . De innehåller en uppsättning hydrolytiska enzymer, som tidigare bildats på membran av granulärt (grovt) EPR. Före absorptionen av näringssubstratet är lysosomerna inaktiva.

För att starta enzymet i lysosomen måste matpartiklar eller vätskor fångas. Det finns två sätt:

1. Genom autofagi, när matpartikeln absorberas av lysosomen från den omgivande cytoplasman. I detta fall inkorporeras membranet av organellen i stället för kontakt med partikeln och bildar en endocytotisk vesikel och därefter ligeras den inuti lysosomen.
2. Genom heterofagi, när lysosomen smälter samman med endocytosvesiklar som fångas i cellens cytoplasma som ett resultat av absorptionen av fasta partiklar eller vätskor från utsidan.

Sekundära lysosomer är vesiklar innehållande båda enzymerna och ett substrat för digestion. De karaktäriseras av uttalad hydrolytisk aktivitet och bildas som ett resultat av substratabsorption av primärlysosomen.

Medan lysosomens funktioner reduceras till matsmältningen av fasta organiska partiklar och upplösta ämnen, säkerställs processens mångsidighet med hjälp av sekundära lysosomer:

• Sammanfoga med de primära lysosomerna, som introducerar en ny del av enzymer;
• Sammanslagning med nya matpartiklar eller endocytosvesiklar, upprätthållande av en kontinuerlig klyvningsprocess;
• Sammanslagning med andra sekundära lysosomer, bildande en stor struktur som kan absorbera andra cellorganeller;
• Absorbera pinocytos vesiklarna, förvandlas till en multivesikulär kropp.

Samtidigt förändras lysosoms struktur inte radikalt. Vanligtvis ökar det bara i storlek.

Andra typer av lysosomer

Ibland går klyvningen av ämnen som har gått in i lysosomen inte till slutet. Ospädda partiklar avlägsnas inte från organellen, men ackumuleras i den. När beståndet av hydrolytiska enzymer är utarmat, förtätas innehållet och bearbetas, strukturen hos lysosomen blir mer komplex, skiktad. Pigmenterade ämnen kan också deponeras. Lysosomen omvandlas till en återstående kropp.

Därefter förblir kvarvarande blodkroppar i cellen eller avlägsnas från den genom exocytos.

I protista cellerna kan man hitta autofagosomer. Av deras natur hör de till sekundära lysosomer. Inuti finns dessa organeller resterna av stora cellkomponenter och cytoplasmatiska strukturer. De bildas med cellskador, åldrande av cellorganeller och tjänar för utnyttjande av cellkomponenter, frigörande av monomerer.

Lysosom fungerar i cellen

Lysosomer ger först och främst cellen med det nödvändiga byggmaterialet, depolymerisera de substanser som har kommit in i den.

Klyvning av kolhydrater är en viktig länk i cellens energimetabolism, vilket ger ett substrat för omvandling till mitokondrier.

Lysosomer är också en länk i kroppens immunförsvar:

1. Efter fagocytos av bakterier genom leukocyter häller lysosomer ut deras innehåll i håligheten hos fagocytotisk vesikel och förstör den skadliga mikroorganismen.
2. Släpp proteolytiska enzymer i apoptos - programmerad celldöd.
3. Kassera skadade och "åldrade" cellorganeller.

I kombination med cellproliferation säkerställer involveringen av lysosomer vid utnyttjandet av olika strukturer förnyelsen av organismen.