Лизозоми су ћелијски "наручитељи"

Свака жива ћелија има скуп структура које омогућавају да демонстрира сва својства живог организма. Да би исправно функционисала, ћелија мора да прими довољно хранљивих састојака, поделити их и ослободити енергију, која ће се онда користити за подршку виталним процесима.

У првој фази сложених процеса управљања енергијом, стајале су лизозоми ћелије, који се лигирају дуж ивица равних диктозомских цистерни (комплекс Голги).

Како су уређени лизомери

Лизозоми су сферична једноимембранска тела пречника од 0,2 до 2 μм, у којима је затворен комплекс хидролитичких ензима. Они су у стању да поделе било који природни полимер или супстанцу комплексне структуре која улази у ћелију као хранљиви супстрат или страно средство:

• Протеини и полипептиди;
• Полисахариди (скроб, декстрини, гликоген);
• Нуклеинске киселине;
• Липиди.

Ова ефикасност обезбеђује око 40 различитих врста ензима садржаних у матрици лизозома и на унутрашњој страни мембране у везаном стању.

Хемија лизозома

Мембрана која окружује лизозом штити органеле и остале компоненте ћелије од варења помоћу комплекса ензима. Али заправо у мехуриму сви ензими имају порекло протеина, зашто их не протеже протеазе?

Чињеница је да су унутар лизозома ензими у гликозилованом стању. Ова "љуска" угљених хидрата их чини слабо препознатљивим за протеолитичке ензиме.

Реакција медија унутар лизозома је слабо кисела (пХ 4,5-5), за разлику од скоро неутралне реакције хијалоплазме. Он ствара повољне услове за деловање ензима и обезбеђује се радом Х ⁺ -АТПазе, која пумпе протоне у органелу.

Процес трансформације лизозома

Морфолошки, у ћелији се разликују два главна типа лизозома: примарна и секундарна.

Примарни лизозоми су мале везикле, глатке или зидне, одвојене од водокотлића комплекса Голги. Оне садрже сет хидролитичких ензима, претходно формираних на мембранама грануларних (грубих) ЕПР. Пре апсорпције храњивог супстрата, лизозоми су неактивни.

Да започне рад ензима у лизозому, честице или течности хране морају бити упаковане. Постоје два начина:

1. Аутофагијом, када је прехрамбена честица апсорбована лизозомом из околне цитоплазме. У овом случају, мембрана органелле је инвагинирана у месту контакта са честица и формира ендоцитотични весик, а затим се лигира унутар лизозома.
2. Кроз хетерофагију, када се лизозом спаја са везикулама ендоцитозе који су се појавили у цитоплазми ћелије као резултат апсорпције чврстих честица или течности споља.

Секундарни лизозоми су везикли који садрже оба ензима и супстрат за варење. Карактерише их изразита хидролитичка активност и формирају се као резултат апсорпције супстрата примарним лизозомом.

Док су функције лизозома сведене на варење (варење) чврстих органских честица и растворених супстанци, свестраност процеса је осигурана способношћу секундарних лизозома:

• Споји се са примарним лизозомима који уводе нови део ензима;
• Споји се са новим честицама хране или везикулама ендоцитозе, одржавајући процес континуалног цепања;
• Спојити са другим секундарним лизозомима, формирајући велику структуру способну да апсорбују друге ћелијске органеле;
• Апсорбују везикуле пиноцитозе, претварајући се у мултевенсикуларно тело.

Истовремено, структура лизозома се не мења радикално. Обично се повећава само у величини.

Друге врсте лизозома

Понекад цепање супстанци у лизозому не иде до краја. Недозвољене честице нису уклоњене из органеле, већ се акумулирају у њему. Пошто је нестао хидролитички ензим, садржај је дензификован и обрађен, структура лизозома постаје сложенија, слојевита. Пигментиране супстанце такође могу бити депониране. Лизозом се трансформише у остатак тела.

Након тога, резидуални корпуси остају у ћелији или се уклањају из ње ексоцитозом.

У ћелијама протиста, могу се наћи аутофагозоми. По својој природи припадају секундарним лизозома. Унутар ових органа налази се остаци великих ћелијских компоненти и цитоплаземских структура. Они се формирају са оштећењима ћелија, старењем ћелијских органела и служе за коришћење ћелијских компоненти, ослобађајући мономере.

Функције лизозома у ћелији

Лизозоми, пре свега, обезбеђују ћелију неопходним грађевинским материјалом, деполимеризују супстанце које су јој ушле.

Раздвајање угљених хидрата је важна веза у енергетском метаболизму ћелије, снабдевањем супстрата за претварање у митохондрије.

Лизозоми су такође веза у имунолошком систему тела:

1. Након фагоцитозе бактерија од стране леукоцита, лизозоми изливају свој садржај у шупљину фагоцитотичног весикла и уништавају штетни микроорганизам.
2. Ослободите протеолитичке ензиме у апоптози - програмирана смрт ћелија.
3. Одложите оштећене и "старане" ћелијске органеле.

У комбинацији са пролиферацијом ћелија, укључивање лизозома у процесу коришћења различитих структура осигурава обнову организма.