Lysosomit ovat organelleja, jotka pilkkovat ja hävittävät ei-toivottua proteiinia, DNA: ta, RNA: ta, hiilihydraatteja ja lipidit solussa. Lysosomin sisäpuoli on hapan ja sisältää monia entsyymejä, jotka hajottavat molekyylejä. Sitä kutsutaan solun kierrätyskeskukseksi, mutta se ei tarkoita, että sillä olisi vain passiivinen rooli solussa.
Sen lisäksi, että hajotetaan ei-toivottuja molekyylejä ja jopa muita organelleja, sen kierrätystoiminto on keskellä prosessia, jota kutsutaan autofagiaksi, jossa solu pilkkoo itsensä. Autofagia laukaistaan, kun solu on stressissä, ja se on yksi tapa, jolla solulle tehdään ikääntyminen tai kasvupysähdys energian säästämiseksi. Lysosomit ovat myös välttämättömiä makrofagien komponentteja, jotka puolustavat kehoa taudinaiheuttajia vastaan.
Hapan sisältö
Lysosomi on membraanipussi, joka pumpaa protoneja tai vetyioneja keskelleen aiheuttaen sen sisäosien happaman pH-arvon 5. Se sisältää 50 erityyppistä entsyymiä, joita kutsutaan hydrolaaseiksi, jotka rikkovat kemiallisia sidoksia, jotka pitävät molekyylejä yhdessä.
Lysosomaaliset entsyymit ovat ainutlaatuisia siinä mielessä, että ne toimivat vain happamassa pH: ssa, toisin kuin sytoplasman suhteellisen neutraali 7,2 pH. Tämä on suoja solulle, jos lysosomapussi rikkoutuu ja entsyymit vapautuvat. Jos entsyymit pääsisivät sytoplasmaan, ne hajoaisivat ja tuhoaisivat olennaiset solukomponentit, mikä vahingoittaisi solua ja organismia.
Kierrätyskeskukset
Lysosomit muodostuvat pienistä pusseista, joita kutsutaan vesikkeleiksi, jotka alkavat Golgi-kompleksista - "postitoimistosta", joka lähettää pussit koko soluun. Lysosomipussi sulautuu sitten endosomeihin, jotka ovat pussia, jotka puristuvat solun pintakalvosta. Tämän fuusion tuloksena olevasta uudesta pussista tulee kypsä lysosomi.
Lysosomit sulattavat kaiken, mikä on niiden sisällä, jotka voivat olla hiukkasia, jotka on imeytynyt solun ulkoiseen ympäristöön, tai solut sisällä olevat organellit ja molekyylit. Molekyylien pilkkomisen tuloksena olevat palaset voidaan sitten kierrättää uusien asioiden valmistamiseksi, mukaan lukien:
- Proteiini
- DNA
- Sokerit
- Rasvat
Ne voivat myös hajota entisestään kierrätyksen sijaan. Immuunisoluilla, kuten vieraita hiukkasia ja taudinaiheuttajia imevillä makrofageilla, on monia lysosomeja hajottamaan nämä vieraat tunkeilijat.
Autofagia ja syntyvyys
Kun solut ovat stressaantuneita kemiallisen epätasapainon, kuten liian monien vaarallisten happiradikaalien, takia joka syntyy solun päivittäisistä kemiallisista reaktioista, se käy läpi kasvun pysähtymisen muodon ikääntyminen. Happiradikaalit ovat epävakaita molekyylejä, jotka rikkovat kemiallisia sidoksia muissa molekyyleissä ja voivat aiheuttaa mutaatioita. Syntyvyys on prosessi, jossa solu lakkaa kasvamasta ja lepotilassa.
Osa vanhenemisvaiheessa on prosessi, jota kutsutaan autofagiaksi tai itse syömiseksi, jonka aikana solu alkaa sulattaa omia organellejaan. Lysosomit ovat tärkeimmät autofagiaa suorittavat organellit.
Lysosomaaliset sairaudet
Ihmisillä on 30 erilaista tautia, jotka johtuvat geenimutaatioista, jotka koodaavat entsyymejä lysosomissa - niitä kutsutaan lysosomien varastointisairauksiksi.
Yksi tällainen sairaus on Tay-Sachin tauti, joka aiheuttaa henkistä hidastumista ja muita hermo-ongelmia. Tämä tauti johtuu mutaatiosta geenissä, joka on vastuussa aivosoluissa olevan rasvamolekyylin sulattamisesta. Tay-Sachin potilaiden lysosomit ovat tukossa tällä rasvamolekyylillä, jota kutsutaan GM2-gangliosidiksi, mikä saa heidät turpoamaan ja häiritsemään aivosolun toimintaa.
Toinen esimerkki on nimeltään Fabry-tauti. Tämän taudin aiheuttaa harvinainen mutaatio GLA-geenissä. Tämä saa tartunnan saaneilla yksilöillä pienemmän pitoisuuden entsyymiä, joka hajottaa rasva-molekyylit GL-3 ja GB-3. Kuten Tay-Sachin tauti, tämä "tukkii" lysosomin ja estää moitteettoman toiminnan johtaen vakavaan kipuun, aivohalvauksiin, sydänkohtauksiin ja muuhun hyvin varhaisessa iässä.
