Kas ir lizosomas un kā tās veidojas?

Pastāv divi galvenie šūnu tipi: prokariotu un eikariotu šūnas. Lizosomas ir organelles kas atrodamas lielākajā daļā dzīvnieku šūnu un darbojas kā eikariotu šūnas sagremotāji.

Lizosomas ir sfēriskas membrānas enzīmu maisi. Šie fermenti ir skābi hidrolāzes fermenti, kas var sagremot šūnu makromolekulas. Lizosomu membrāna palīdz uzturēt skābu tā iekšējo nodalījumu un atdala gremošanas enzīmus no pārējiem šūna. Lizosomu fermentus veido olbaltumvielas no Endoplazmatiskais tīkls un ar vezikuliem norobežota Golgi aparāts. Lizosomas veidojas, budding no Golgi kompleksa.

Lizosomas satur dažādus hidrolītiskos enzīmus (apmēram 50 dažādus fermentus), kas spēj sagremot nukleīnskābes, polisaharīdus, lipīdus un olbaltumvielas. Lizosomas iekšpuse tiek saglabāta skāba, jo fermenti vislabāk darbojas skābā vidē. Ja tiek apdraudēta lizosomu integritāte, fermenti nebūtu ļoti kaitīgi šūnas neitrālajā citosolā.

Lizosomas veidojas no vezikulu saplūšanas no Golgi kompleksa ar endosomām. Endosomas ir pūslīši, kas veidojas endocitozes rezultātā kā plazmas membrānas daļa atdalās un tiek internalizēta šūnā. Šajā procesā ārpusšūnu materiālu uzņem šūna. Nobriestot endosomām, tās kļūst pazīstamas kā vēlīnās endosomas. Vēlu endosomas saplūst ar transporta vezikulēm no Golgi, kas satur skābes hidrolāzes. Pēc saplūšanas šīs endosomas galu galā attīstās par lizosomām.

Lizosomas darbojas kā šūnas "atkritumu izvešana". Viņi aktīvi izmanto šūnas organiskā materiāla pārstrādi un makromolekulu šķelšanu intracelulāri. Dažas šūnas, piemēram, baltās asins šūnas, ir daudz vairāk lizosomu nekā citi. Šīs šūnas iznīcina baktērijas, atmirušās šūnas, vēža šūnas un svešķermeņus, veicot šūnu gremošanu. Makrofāgi absorbējiet vielu ar fagocitozi un ievietojiet to pūslī, ko sauc par fagosomu. Lizosomas makrofāgos saplūst ar fagosomu, atbrīvojot to fermentus un veidojot to, kas ir pazīstams kā fagolizosoms. Iekšējais materiāls tiek sagremots fagolizosomā. Lizosomas ir nepieciešamas arī iekšējo šūnu komponentu, piemēram, organellu, noārdīšanai. Daudzos organismos lizosomas ir iesaistītas arī ieprogrammētā šūnu nāvē.

Cilvēkiem lizosomas var ietekmēt dažādi iedzimti apstākļi. Šie gēna mutācija defektus sauc par uzglabāšanas slimībām, un tie ietver Pompe slimību, Hurlera sindromu un Tay-Sachs slimību. Cilvēkiem ar šiem traucējumiem trūkst viena vai vairāku lizosomu hidrolītisko enzīmu. Tā rezultātā makromolekulas nespēj pienācīgi metabolizēties organismā.

Tāpat kā lizosomas, peroksisomas ir membrānām piesaistītas organellas, kas satur fermentus. Peroksisomu fermenti kā blakusproduktu rada ūdeņraža peroksīdu. Peroksisomas ir iesaistītas vismaz 50 dažādās bioķīmiskās reakcijās organismā. Tie palīdz detoksicēt alkoholu aknas, veido žultsskābi un noārda taukus.

Papildus lizosomām eikariotu šūnās var atrast arī šādas organellas un šūnu struktūras:

• Šūnu membrānu: Aizsargā šūnas iekšpuses integritāti.
• Centrioles: Palīdz organizēt mikrotubulu montāžu.
• Cilia un Flagella: Palīdzība šūnu kustībā.
• Hromosomas: Pārnēsājiet informāciju par iedzimtību DNS formā.
• Citoskelets: Šķiedru tīkls, kas atbalsta šūnu.
• Endoplazmatiskais tīkls: Sintezē ogļhidrātus un lipīdus.
• Kodols: Kontrolē šūnu augšanu un pavairošanu.
• Ribosomas: Iesaistīts olbaltumvielu sintēzē.
• Mitohondriji: Nodrošiniet šūnai enerģiju.