Lizosomos yra organelės, virškinančios ir šalinančios nepageidaujamus baltymus, DNR, RNR, angliavandenius ir lipidai kameroje. Lizosomos vidus yra rūgštus ir turi daug fermentų, skaidančių molekules. Tai vadinama ląstelės perdirbimo centru, tačiau tai nereiškia, kad ląstelėje vaidina tik pasyvų vaidmenį.
Be nepageidaujamų molekulių ir net kitų organelių skaidymo, jo perdirbimo funkcija yra proceso, vadinamo autofagija, kurio metu ląstelė virškinama, centre. Autofagija įsijungia, kai ląstelė patiria stresą, ir yra vienas iš būdų, kaip ląstelė išgyvena senėjimą arba sustabdo augimą, kad išsaugotų energiją. Lizosomos taip pat yra būtini makrofagų komponentai, ginantys kūną nuo patogenų.
Rūgštus turinys
Lizosoma yra membraninis maišelis, kuris pumpuoja protonus arba vandenilio jonus į savo centrą, todėl jo vidinės pusės rūgštus pH yra 5. Jame yra 50 skirtingų tipų fermentų, vadinamų hidrolazėmis, kurie nutraukia chemines jungtis, laikančias molekules.
Lizosomų fermentai yra unikalūs tuo, kad jie veikia tik esant rūgščiam pH, priešingai nei palyginti neutraliam citoplazmos 7,2 pH. Tai yra ląstelės apsauga tuo atveju, jei lizosomos maišelis sulūžta ir išsiskiria fermentai. Jei fermentai patektų į citoplazmą, jie suskaidytų ir sunaikintų esminius ląstelių komponentus, o tai pakenktų ląstelei ir organizmui.
Perdirbimo centrai
Lizosomos susidaro iš mažų maišelių, vadinamų pūslelėmis, kurie išsiskiria iš „Golgi“ komplekso - „pašto“, kuris siunčia maišelius per visą kamerą. Tada lizosomų maišelis susilieja su endosomomis, kurios yra maišeliai, įspausti iš ląstelės paviršiaus membranos. Naujas maišelis, atsirandantis dėl šios sintezės, tampa subrendusia lizosoma.
Lizosomos virškina viską, kas yra jų viduje, kurios gali būti dalelės, įsisavinamos iš išorinės ląstelės aplinkos, arba ląstelės viduje esančios organelės ir molekulės. Tada molekulių virškinimo metu gautus gabalėlius ir dalis galima perdirbti, kad būtų pagaminti nauji dalykai, įskaitant:
- Baltymas
- DNR
- Cukrus
- Riebalai
Jie taip pat gali dar labiau suskaidyti, užuot perdirbę. Imuninės ląstelės, pavyzdžiui, makrofagai, sugeriantys svetimas daleles ir patogenus, turi daug lizosomų, leidžiančių suskaidyti šiuos svetimus įsibrovėjus.
Autofagija ir atgimimas
Kai ląstelės patiria stresą dėl cheminio disbalanso, pvz., Per daug pavojingų deguonies radikalų susidaro dėl kasdienių cheminių reakcijų ląstelėje, jai įvyksta augimo sustojimo forma, vadinama senėjimas. Deguonies radikalai yra nestabilios molekulės, kurios nutraukia chemines jungtis kitose molekulėse ir gali sukelti mutacijas. Senatvė yra procesas, kurio metu ląstelė nustoja augti ir tampa neveikli.
Dalis to, kas vyksta senatvėje, yra procesas, vadinamas autofagija arba savęs valgymu, kurio metu ląstelė pradeda virškinti savo organelius. Lizosomos yra pagrindiniai organofilai, atliekantys autofagiją.
Lizosomų ligos
Yra 30 skirtingų žmonių ligų, atsirandančių dėl genų, koduojančių lizosomos fermentus, mutacijų - jos vadinamos lizosomų saugojimo ligomis.
Viena tokių ligų yra Tay-Sacho liga, sukelianti protinį atsilikimą ir kitas nervų problemas. Šią ligą sukelia geno, atsakingo už smegenų ląstelėse esančios riebalų molekulės virškinimą, mutacija. Tay-Sacho pacientų lizosomos yra užkimštos šia riebalų molekule, vadinama GM2 gangliozidu, todėl jos išbrinksta ir sutrikdo smegenų ląstelės funkciją.
Kitas pavyzdys vadinamas Fabry liga. Šią ligą sukelia reta GLA geno mutacija. Dėl to nukentėjusiems žmonėms yra mažesnė fermento, skaidančio riebalų molekules GL-3 ir GB-3, koncentracija. Kaip ir Tay-Sacho liga, ši „užkemša“ lizosomą ir neleidžia tinkamai funkcionuoti, todėl labai ankstyvame amžiuje atsiranda stiprus skausmas, insultas, širdies priepuoliai ir dar daugiau.