Lizoszómák olyan organellák, amelyek emésztik és ártalmatlanítják a nem kívánt fehérjét, DNS-t, RNS-t, szénhidrátokat és lipidek a cellában. A lizoszóma belseje savas és sok enzimet tartalmaz, amelyek lebontják a molekulákat. A sejt újrahasznosító központjának nevezik, de ez nem azt jelenti, hogy csak passzív szerepet játszik a cellában.
A nem kívánt molekulák, sőt más organellák lebontása mellett újrahasznosítási funkciója az autofágia nevű folyamat középpontjában áll, amelyben a sejt megemészti önmagát. Az autofágia akkor vált ki, amikor a sejt stressz alatt áll, és ez az egyik módja annak, hogy az energia megőrzése érdekében a sejt öregedésen vagy növekedési leálláson megy keresztül. A lizoszómák a makrofágok alapvető elemei is, amelyek megvédik a testet a kórokozóktól.
Savtartalom
A lizoszóma egy membrán tasak, amely protonokat vagy hidrogénionokat pumpál a központjába, és ennek következtében a belső pH-értéke 5 savas. 50 különböző enzimet tartalmaz, úgynevezett hidrolázokat, amelyek megszakítják a molekulákat összetartó kémiai kötéseket.
A lizoszomális enzimek egyedülállóak, mivel csak savas pH-ban működnek, szemben a citoplazma viszonylag semleges 7,2 pH-jával. Ez biztosítékot jelent a sejt számára abban az esetben, ha a lizoszóma tasak elszakad és az enzimek felszabadulnak. Ha az enzimek bejutnának a citoplazmába, lebontanák és elpusztítanák az alapvető sejtkomponenseket, ami károsíthatná a sejtet és a szervezetet.
Újrahasznosító központok
A lizoszómák kis tasakokból, ún. Vezikulákból képződnek, amelyek a Golgi-komplexumból - a "postából" származnak -, amely tasakokat küld a cellába. A lizoszóma tasak ezután összeolvad az endoszómákkal, amelyek a sejtfelszíni membránból beszorulnak. A fúzió eredményeként létrejövő új tasak érett lizoszómává válik.
A lizoszómák mindent megemésztenek, ami bennük van, amelyek lehetnek a sejt külső környezetéből befogott részecskék, vagy a sejt belsejében lévő organellák és molekulák. A molekulák emésztéséből származó darabok és darabok újrahasznosíthatók, hogy új dolgokat állítsanak elő, többek között:
- Fehérje
- DNS
- Cukrok
- Zsírok
Újrahasznosítás helyett még tovább bonthatják őket. Az immunsejtek, például az idegen részecskéket és kórokozókat elnyelő makrofágok, sok lizoszómával rendelkeznek, hogy lebontják ezeket az idegen behatolókat.
Autofágia és újjáéledés
Amikor a sejteket kémiai egyensúlyhiány, például túl sok veszélyes oxigéngyök miatt stressz éri amelyet a sejt napi kémiai reakciói hoznak létre, a növekedés leállításának egy formája megy keresztül öregedés. Az oxigéngyökök instabil molekulák, amelyek megszakítják a kémiai kötéseket más molekulákban, és mutációkat okozhatnak. A szenzencia egy olyan folyamat, amelyben a sejt leáll és szunnyad.
Az öregedésben bekövetkező része az autofágia vagy önevésnek nevezett folyamat, amelynek során a sejt elkezdi emészteni saját szervsejtjeit. A lizoszómák azok a fő organellumok, amelyek autofágiát végeznek.
Lysosomális betegségek
30 különböző emberi betegség létezik, amelyek olyan gének mutációiból származnak, amelyek a lizoszómában enzimeket kódolnak - ezeket lizoszomális raktározási betegségeknek nevezik.
Az egyik ilyen betegség a Tay-Sach-kór, amely mentális retardációt és egyéb idegi problémákat okoz. Ezt a betegséget egy olyan gén mutációja okozza, amely felelős az agysejtekben található zsírmolekula emésztéséért. A Tay-Sach-betegek lizoszómái el vannak dugulva ezzel a GM2-gangliozidnak nevezett zsírmolekulával, ami megduzzad és megzavarja az agysejtek működését.
Egy másik példát Fabry-kórnak hívnak. Ezt a betegséget a GLA gén ritka mutációja okozza. Ez az érintett egyének alacsonyabb koncentrációjú enzimet tartalmaz, amely lebontja a GL-3 és a GB-3 zsírmolekulákat. A Tay-Sach-kórhoz hasonlóan ez is „eltömíti” a lizoszómát és megakadályozza a megfelelő működést, súlyos fájdalmakhoz, stroke-okhoz, szívrohamokhoz és még sok máshoz vezetve már nagyon korán.