ما هي العضيات التي تعتبر مركز إعادة تدوير الخلية؟

الجسيمات المحللة هي عضيات تهضم وتتخلص من البروتينات غير المرغوب فيها والحمض النووي والحمض النووي الريبي والكربوهيدرات و الدهون في الخلية. الجزء الداخلي من الليزوزوم حمضي ويحتوي على العديد من الإنزيمات التي تكسر الجزيئات. يشار إليه على أنه مركز إعادة تدوير الخلية ، لكن هذا لا يعني أنه يلعب دورًا سلبيًا فقط في الخلية.

بصرف النظر عن تحطيم الجزيئات غير المرغوب فيها ، وحتى العضيات الأخرى ، فإن وظيفة إعادة التدوير الخاصة بها تقع في مركز عملية تسمى الالتهام الذاتي ، حيث تهضم الخلية نفسها. يتم تشغيل الالتهام الذاتي عندما تكون الخلية تحت الضغط وهي إحدى الطرق التي تخضع بها الخلية للشيخوخة ، أو توقف النمو ، للحفاظ على الطاقة. الجسيمات الحالة هي أيضًا مكونات أساسية للبلاعم ، والتي تدافع عن الجسم ضد مسببات الأمراض.

الليزوزوم عبارة عن كيس غشائي يضخ البروتونات ، أو أيونات الهيدروجين ، إلى مركزه ، مما يتسبب في أن يكون الأس الهيدروجيني الحمضي بداخله 5. يحتوي على 50 نوعًا مختلفًا من الإنزيمات ، تسمى hydrolases ، والتي تكسر الروابط الكيميائية التي تربط الجزيئات معًا.

تعتبر الإنزيمات الليزوزومية فريدة من نوعها من حيث أنها تعمل فقط في درجة الحموضة الحمضية ، على عكس درجة الحموضة 7.2 المحايدة نسبيًا في السيتوبلازم. هذه حماية للخلية ، في حالة انكسار كيس الجسيمات الحالة وإطلاق الإنزيمات. إذا دخلت الإنزيمات إلى السيتوبلازم ، فإنها ستفكك وتدمر مكونات الخلية الأساسية ، مما قد يضر بالخلية والكائن الحي.

تتكون الليزوزومات من أكياس صغيرة ، تسمى حويصلات ، تتبرعم من مجمع جولجي - "مكتب البريد" الذي يرسل الحقائب في جميع أنحاء الخلية. ثم يندمج كيس الليزوزوم مع الإندوسومات ، وهي أكياس يتم ضغطها من غشاء سطح الخلية. تصبح الحقيبة الجديدة الناتجة عن هذا الاندماج الجسيم الناضج.

تهضم الليزوزومات كل ما بداخلها ، والذي يمكن أن يكون جزيئات تبتلع من البيئة الخارجية للخلية أو عضيات وجزيئات موجودة داخل الخلية. يمكن بعد ذلك إعادة تدوير القطع والقطع الناتجة عن هضم الجزيئات لصنع أشياء جديدة ، بما في ذلك:

• بروتين
• الحمض النووي
• السكريات 
• الدهون

يمكن أيضًا تقسيمها إلى أبعد من ذلك بدلاً من إعادة تدويرها. تحتوي الخلايا المناعية ، مثل البلاعم التي تبتلع الجسيمات الغريبة ومسببات الأمراض ، على العديد من الجسيمات الحالة لتحطيم هذه الكائنات الغريبة.

عندما تتعرض الخلايا للإجهاد بسبب اختلال التوازن الكيميائي ، مثل وجود الكثير من الجذور الأكسجينية الخطرة التي تنتجها التفاعلات الكيميائية اليومية في الخلية ، فإنها تخضع لشكل من أشكال توقف النمو يسمى شيخوخة. جذور الأكسجين هي جزيئات غير مستقرة تكسر الروابط الكيميائية في الجزيئات الأخرى ، ويمكن أن تسبب طفرات. الشيخوخة هي عملية تتوقف فيها الخلية عن النمو وتصبح خامدة.

جزء مما يحدث في الشيخوخة هو عملية تسمى الالتهام الذاتي ، أو الأكل الذاتي ، حيث تبدأ الخلية في هضم عضياتها. الجسيمات الحالة هي العضيات الرئيسية التي تؤدي عملية الالتهام الذاتي.

هناك 30 مرضًا بشريًا مختلفًا تنجم عن طفرات الجينات التي تشفر الإنزيمات في الجسيم الحال - يطلق عليهم أمراض التخزين الليزوزومية.

أحد هذه الأمراض هو مرض تاي ساش ، الذي يسبب التخلف العقلي ومشاكل الأعصاب الأخرى. يحدث هذا المرض بسبب طفرة في الجين المسؤول عن هضم جزيء الدهون الموجود في خلايا الدماغ. يتم انسداد الليزوزومات في مرضى تاي ساش بجزيء دهون يسمى GM2 ganglioside ، مما يتسبب في انتفاخها وتعطيل وظيفة خلية الدماغ.

مثال آخر يسمى مرض فابري. يحدث هذا المرض بسبب طفرة نادرة في جين GLA. يتسبب هذا في أن يكون لدى الأفراد المصابين تركيز أقل من الإنزيم الذي يكسر جزيئات الدهون GL-3 و GB-3. مثل مرض تاي ساش ، فإن هذا "يسد" الجسيم ويمنع الأداء السليم ، مما يؤدي إلى ألم شديد وسكتات دماغية ونوبات قلبية وغير ذلك في سن مبكرة جدًا.