Лизозоми су органеле које варе и одлажу нежељене протеине, ДНК, РНК, угљене хидрате и липиди у ћелији. Унутрашњост лизозома је кисела и садржи много ензима који разграђују молекуле. Означава се као центар за рециклажу ћелије, али то не значи да игра само пасивну улогу у ћелији.
Осим што разграђује нежељене молекуле, па чак и друге органеле, његова функција рециклирања је у средишту процеса који се назива аутофагија, у којем ћелија сама себе пробавља. Аутофагија се покреће када је ћелија под стресом и представља један од начина на који ћелија пролази кроз старење или заустављање раста ради очувања енергије. Лизозоми су такође суштинске компоненте макрофага, који бране тело од патогена.
Кисели садржај
Лизосом је мембранска врећица која пумпа протоне или јоне водоника у свој центар, узрокујући кисели пХ његове унутрашњости од 5. Садржи 50 различитих врста ензима, названих хидролазе, који прекидају хемијске везе које молекуле држе заједно.
Лизозомски ензими су јединствени по томе што функционишу само у киселом пХ, за разлику од релативно неутралног 7,2 пХ цитоплазме. Ово је заштита за ћелију, у случају да се кесица с лизозомом сломи и ензими ослободе. Ако би ензими ушли у цитоплазму, разградили би се и уништили есенцијалне ћелијске компоненте, што би наштетило ћелији и организму.
Центри за рециклажу
Лизозоми настају из малих врећица, названих везикули, које избијају из Голгијевог комплекса - „поште“ која шаље врећице кроз ћелију. Торбица за лизозом се затим стапа са ендосомима, који су врећице стегнуте из површине ћелијске мембране. Нова врећица која настаје овом фузијом постаје зрели лизозом.
Лизозоми пробављају све што је у њима, а то могу бити честице прогутане из спољног окружења ћелије или органели и молекули који су унутар ћелије. Делови и комадићи који настану варењем молекула могу се затим рециклирати да би се створиле нове ствари, укључујући:
- Беланчевина
- ДНК
- Шећери
- Масти
Такође се могу разбити и даље, уместо да се рециклирају. Имунске ћелије, попут макрофага који прождиру стране честице и патогене, имају много лизозома да разграде ове стране уљезе.
Аутофагија и сенесценција
Када су ћелије под стресом због хемијске неравнотеже, као што је превише опасних радикала кисеоника произведене свакодневним хемијским реакцијама у ћелији, она пролази кроз облик заустављања раста тзв старење. Кисеонични радикали су нестабилни молекули који прекидају хемијске везе у другим молекулима и могу изазвати мутације. Старење је процес у којем ћелија престаје да расте и постаје успавана.
Део онога што се дешава у старењу је процес који се назива аутофагија, или самоједање, током којег ћелија почиње да пробавља своје органеле. Лизозоми су главни органели који врше аутофагију.
Лизозомске болести
Постоји 30 различитих људских болести које су резултат мутација гена који кодирају ензиме у лизосому - зову се лизосомске болести складиштења.
Једна од таквих болести је Теј-Сахова болест, која узрокује менталну ретардацију и друге нервне проблеме. Ову болест узрокује мутација гена који је одговоран за варење молекула масти који се налази у ћелијама мозга. Лизозоми код Таи-Сацхових пацијената зачепљени су овим молекулом масти, који се назива ГМ2 ганглиозид, што доводи до њиховог отицања и поремећаја функције мождане ћелије.
Други пример се назива Фабријева болест. Ова болест је узрокована ретком мутацијом гена ГЛА. То доводи до тога да погођене особе имају нижу концентрацију ензима који разграђује молекуле масти ГЛ-3 и ГБ-3. Попут Таи-Сацх-ове болести, ово "зачепљује" лизозом и спречава правилно функционисање, што доводи до јаког бола, можданог удара, срчаног удара и још много тога у врло раном добу.