Lizosomas ir organoīdi, kas sagremo un iznīcina nevēlamus proteīnus, DNS, RNS, ogļhidrātus un lipīdi kamerā. Lizosomas iekšpuse ir skāba un satur daudz enzīmu, kas noārda molekulas. To dēvē par šūnas pārstrādes centru, taču tas nenozīmē, ka šūnā spēlē tikai pasīvu lomu.
Papildus nevēlamu molekulu un pat citu organellu sadalīšanai tā pārstrādes funkcija ir procesa centrā, ko sauc par autofāgiju, kurā šūna pati sagremojas. Autofāgija tiek aktivizēta, kad šūna ir pakļauta stresam, un tas ir viens no veidiem, kā šūna tiek pakļauta novecošanai vai augšanas apstādināšanai, lai saglabātu enerģiju. Lizosomas ir arī būtiskas makrofāgu sastāvdaļas, kas aizsargā ķermeni pret patogēniem.
Skābs saturs
Lizosoma ir membrānas maisiņš, kas savā centrā iesūc protonus vai ūdeņraža jonus, kā rezultātā iekšpusē ir skābs pH 5. Tas satur 50 dažādu veidu fermentus, ko sauc par hidrolāzēm, kas pārtrauc ķīmiskās saites, kas satur molekulas kopā.
Lizosomu fermenti ir unikāli ar to, ka tie darbojas tikai skābā pH, atšķirībā no salīdzinoši neitrālā citoplazmas 7,2 pH. Tas ir šūnas aizsargs, ja lizosomu maisiņš saplīst un fermenti izdalās. Ja fermenti nokļūtu citoplazmā, tie sadalītos un iznīcinātu būtiskos šūnu komponentus, kas kaitētu šūnai un organismam.
Pārstrādes centri
Lizosomas veidojas no maziem maisiņiem, kurus sauc par vezikulām, kas atdalās no Golgi kompleksa - "pasta", kas sūta maisiņus visā šūnā. Tad lizosomu maisiņš saplūst ar endosomām, kas ir maisiņi, kas saspiedušies no šūnas virsmas membrānas. Jaunais maisiņš, kas rodas šīs saplūšanas rezultātā, kļūst par nobriedušu lizosomu.
Lizosomas sagremo visu, kas atrodas to iekšienē, kas var būt daļiņas, kas uzņemtas no šūnas ārējās vides, vai organelli un molekulas, kas atrodas šūnas iekšpusē. Pēc tam molekulu sagremošanas rezultātā iegūtos gabalus un gabalus var pārstrādāt, lai iegūtu jaunas lietas, tostarp:
- Olbaltumvielas
- DNS
- Cukuri
- Tauki
Tās var arī sadalīt vēl tālāk, nevis pārstrādāt. Imūno šūnās, piemēram, makrofāgos, kas apņem svešas daļiņas un patogēnus, ir daudz lizosomu, lai noārdītu šos svešus iebrucējus.
Autofāgija un atdzimšana
Kad šūnas ir saspringtas ķīmiskas nelīdzsvarotības dēļ, piemēram, pārāk daudz bīstamu skābekļa radikāļu ko rada ikdienas ķīmiskās reakcijas šūnā, tas iziet augšanas apstāšanās formu, ko sauc novecošanās. Skābekļa radikāļi ir nestabilas molekulas, kas pārtrauc ķīmiskās saites citās molekulās un var izraisīt mutācijas. Senescence ir process, kurā šūna pārstāj augt un kļūst neaktīva.
Daļa no tā, kas notiek novecošanās procesā, ir process, ko sauc par autofāgiju jeb pašapēdu, kura laikā šūna sāk sagremot pati savus organellus. Lizosomas ir galvenie organoīdi, kas veic autofāgiju.
Lizosomu slimības
Ir 30 dažādas cilvēku slimības, kas rodas no gēnu mutācijām, kas kodē fermentus lizosomā - tās sauc par lizosomu uzglabāšanas slimībām.
Viena no šādām slimībām ir Tay-Sach slimība, kas izraisa garīgu atpalicību un citas nervu problēmas. Šo slimību izraisa gēna mutācija, kas ir atbildīga par tauku molekulas sagremošanu, kas atrodas smadzeņu šūnās. Tay-Sach pacientu lizosomas ir aizsērējušas šo tauku molekulu, ko sauc par GM2 gangliozīdu, kas viņiem uzbriest un izjauc smadzeņu šūnu darbību.
Vēl vienu piemēru sauc par Fabri slimību. Šo slimību izraisa reta GLA gēna mutācija. Tas izraisa skartajiem indivīdiem zemāku fermenta koncentrāciju, kas noārda tauku molekulas GL-3 un GB-3. Tāpat kā Tay-Sach slimība, šī "aizsprosto" lizosomu un novērš pareizu darbību, izraisot stipras sāpes, insultu, sirdslēkmes un daudz ko citu ļoti agrā vecumā.