Содержание
Лизосомы представляют собой мелкие клеточные органеллы в ядросодержащих или эукариотических клетках.
Они расположены в цитозоле клеток, свободно плавающих внутри клеток вне ядра. Они имеют простую структуру, состоящую из внешней лизосомальной мембраны, окружающей кислую внутреннюю жидкость.
Лизосомы подобны мелкоклеточным желудкам: они переваривают отходы и лишние клеточные фрагменты.
Функция лизосом
Основная функция лизосом состоит в том, чтобы помочь с метаболизмом клеток, поглощая и растворяя нежелательные части клетки, клеточный дебрис или посторонние вещества, которые попали в клетку.
Пищеварительные ферменты их кислой внутренней части расщепляют большие структуры и молекулы на простые компоненты, а затем возвращают продукты в клетку для дальнейшего использования или утилизации.
Лизосомные ферменты синтезируются в эндоплазматической сети.
Ферменты передаются в аппарат Гольджи, где производятся лизосомы. Лизосомы используют кислотные гидролазы из эндоплазматического ретикулума для переваривания сложных белков и органелл, которые больше не нужны.
Лизосомы по существу действуют как клетки пищеварительной системы.
Структура лизосом
Лизосомы представляют собой круглые мембраносвязанные органеллы с одной внешней лизосомальной мембраной.
Мембрана непроницаема для кислотного содержимого лизосомы. Это защищает остальную часть клетки от пищеварительных ферментов внутри мембраны. Как только кислотный pH установлен, лизосома может переваривать клеточные отходы, старые клеточные части и другой мусор.
Чтобы гарантировать, что фрагменты клеток, посторонние объекты и клеточный мусор перевариваются, а здоровые части клетки не подвергаются атакам, избыточные компоненты помечаются специальными химическими веществами, которые идентифицируют их как мишени.
Лизосома поглощает или окружает мишени и использует некоторые из гидролитических ферментов и других химических веществ внутри мембраны, чтобы разрушить сложные химические структуры и создать простые вещества, которые клетка может повторно использовать.
Почему лизосомы важны
Клеточная биология включает внутренние процессы, которые производят отходы, и другие инородные тела или вещества могут проникать в клетку.
Клетка должна быть в состоянии избавиться от такого нежелательного материала, и это функция лизосом. Они путешествуют по внутренней части камеры и ищут материал, который был отмечен как лишний.
Кислая внутренняя часть лизосомы может расщеплять молекулы, такие как сложные углеводы, большие белки и липиды.
Получающиеся в результате простые молекулы могут быть либо удалены из клетки, либо использованы для ремонта и поддержания клеточных структур, таких как наружная плазматическая мембрана. Продукты лизосом, когда они высвобождаются из клетки и транспортируются в другие клетки, могут сигнализировать о том, какие процессы выполняет клетка, и позволяют другим клеткам реагировать соответствующим образом.
Почему лизосомы кислые?
Кислая природа жидкости внутри лизосомы служит двум целям.
Во-первых, кислоты помогают переваривать и расчленять сложные молекулы избыточных фрагментов клеток. Во-вторых, пищеварительные ферменты и другие химические вещества, разрушающие мишени лизосомы, предназначены для работы в кислой среде. Эта функция защищает ячейку.
В случае разрыва или утечки лизосомы кислая жидкость быстро нейтрализуется, и лизосомальные ферменты и другие переваривающие химические вещества больше не будут эффективными и не будут воздействовать на структуры здоровых клеток.
Поэтому поддержание кислотного pH внутри лизосомы является критическим для ее функции и защиты клеток. Лизосома выполняет это, используя химические реакции с протонными насосами на своей поверхности и внутри мембраны для переноса ионов водорода или протонов через мембрану и внутрь.
Ионы водорода поддерживают кислотность внутренней жидкости.
••• НаукаРоль в болезни
Лизосомы играют роль как в бороться с болезни и в причина болезни. Когда чужеродные патогены, такие как бактерии, попадают в клетку, лизосомы могут помочь нейтрализовать их, переваривая их. Таким образом, они помогают иммунной реакции организма.
Когда лизосомы не работают должным образом, они могут вызвать расстройства, называемые заболеваниями хранения лизосом.
Если один из многих лизосомальных ферментов имеет неправильную химическую формулу из-за генетической мутации, вещество, которое фермент должен переваривать, накапливается. Такие расстройства также могут быть связаны с раком и сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Обычно лизосомы являются неотъемлемой частью системы утилизации клеточных отходов, но когда один или несколько ферментов отсутствуют, необходима быстрая диагностика, чтобы заменить ферменты и уменьшить накопление отходов.
Связанные понятия и клеточные компоненты: