Lysosomen zijn klein celorganellen in kerndragende of eukaryotische cellen.
Ze bevinden zich in het cytosol van de cellen en zweven vrij in de cellen buiten de cel kern. Ze hebben een eenvoudige structuur die bestaat uit een buitenste lysosomaal membraan dat een zure inwendige vloeistof omgeeft.
Lysosomen zijn als kleincellige magen: ze verteren afvalstoffen en overtollige celfragmenten.
Lysosoom Functie
De belangrijkste functie van lysosomen is om te helpen bij het celmetabolisme door ongewenste delen van de cel, celresten of vreemde stoffen die de cel zijn binnengekomen, in te nemen en op te lossen.
De spijsverteringsenzymen van hun zure binnenkant breken grote structuren en moleculen af in eenvoudige componenten, en brengen ze de producten terug naar de cel voor verder gebruik of verwijdering.
De lysosomale enzymen worden gesynthetiseerd in de endoplasmatisch reticulum.
De enzymen worden doorgegeven aan de Golgi-apparaat waar de lysosomen worden geproduceerd. De lysosomen gebruiken de zure hydrolasen uit het endoplasmatisch reticulum om complexe eiwitten en organellen te verteren die niet langer nodig zijn.
De lysosomen fungeren in wezen als het spijsverteringsstelsel van de cel.
De structuur van lysosomen
Lysosomen zijn ronde membraangebonden organellen met een enkel buitenste lysosomaal membraan.
Het membraan is ondoordringbaar voor de zure inhoud van het lysosoom. Dit beschermt de rest van de cel tegen de spijsverteringsenzymen in het membraan. Zodra de zure pH is vastgesteld, kan het lysosoom celafvalproducten, oude celdelen en ander afval verteren.
Om ervoor te zorgen dat celfragmenten, vreemde voorwerpen en celresten worden verteerd terwijl gezonde delen van de cel niet worden aangevallen, worden de overtollige componenten getagd met specifieke chemicaliën die ze als doelwit identificeren.
Het lysosoom neemt de doelen op of omringt deze en gebruikt enkele van de hydrolytische enzymen en andere chemicaliën in het membraan om complexe chemische structuren te ontmantelen en eenvoudige stoffen te creëren die de cel kan hergebruiken.
Waarom lysosomen belangrijk zijn
Cellenbiologie omvat interne processen die afval produceren, en andere vreemde lichamen of stoffen kunnen de cel binnendringen.
Een cel moet dergelijk ongewenst materiaal kunnen afvoeren, en dat is de functie van de lysosomen. Ze reizen door het celinterieur en zoeken naar materiaal dat als overbodig is gemarkeerd.
De zure binnenkant van het lysosoom kan moleculen zoals complexe koolhydraten, grote eiwitten en lipiden afbreken.
De resulterende eenvoudige moleculen kunnen ofwel uit de cel worden verdreven of worden gebruikt voor reparatie en onderhoud van celstructuren zoals de buitenste plasma membraan. De producten van de lysosomen kunnen, wanneer ze uit de cel worden verdreven en naar andere cellen worden getransporteerd, signaleren welke processen de cel uitvoert en andere cellen in staat stellen dienovereenkomstig te reageren.
Waarom zijn lysosomen zuur?
De zure aard van de vloeistof in het lysosoom heeft twee doelen.
Ten eerste helpen de zuren bij het verteren en uiteenvallen van de complexe moleculen van de overtollige celfragmenten. Ten tweede zijn de spijsverteringsenzymen en andere chemicaliën die de lysosoomdoelen afbreken, ontworpen om in een zure omgeving te werken. Deze functie beschermt de cel.
Mocht het lysosoom scheuren of lekken, dan wordt de zure vloeistof snel geneutraliseerd en het lysosomale enzymen en andere verteringschemicaliën zullen niet langer effectief zijn en zullen geen gezonde cel aanvallen structuren.
Onderhouden van de zure pH in het lysosoom is daarom van cruciaal belang voor zijn functie en voor celbescherming. Het lysosoom bereikt dit door chemische reacties te gebruiken met protonpompen op het oppervlak en in het membraan om waterstofionen of protonen over het membraan en naar binnen over te brengen.
De waterstofionen handhaven de zuurgraad van de inwendige vloeistof.
•••Wetenschap
Rol bij ziekte
Lysosomen spelen een rol in zowel de vechten tegen ziekten en in de oorzaak van ziekte. Wanneer vreemde pathogenen zoals bacteriën een cel binnendringen, kunnen de lysosomen helpen ze te neutraliseren door ze te verteren. Op deze manier helpen ze bij de immuunrespons van een organisme.
Wanneer lysosomen niet goed werken, kunnen ze aandoeningen veroorzaken die lysosomale stapelingsziekten worden genoemd.
Als een van de vele lysosomale enzymen een onjuiste chemische formule heeft vanwege a genetische mutatie, bouwt de stof op die het enzym zou moeten verteren. Dergelijke aandoeningen kunnen ook in verband worden gebracht met kanker en hart- en vaatziekten.
Normaal gesproken zijn lysosomen een essentieel onderdeel van het celafvalverwijderingssysteem, maar wanneer een of meer enzymen ontbreken, is een snelle diagnose nodig om de enzymen te vervangen en de verspilling te verminderen opbouwen.
Verwante concepten en cellulaire componenten:
- PH5
- vette hulpmiddelen
- Celmembraan
- dierlijke cellen
- Golgi-apparaat
- Nucleïnezuren