Galvenais zinātne

Lizosomu bioloģija

Lizosomu bioloģija
Lizosomu bioloģija
Anonim

Lizosoma, subcelulāras organellas, kas atrodamas gandrīz visu veidu eikariotu šūnās (šūnās ar skaidri noteiktu kodolu) un kas ir atbildīgas par makromolekulu, veco šūnu daļu un mikroorganismu sagremošanu. Katru lizosomu ieskauj membrāna, kas ar protonu sūkņa palīdzību uztur skābu vidi iekšpusē. Lizosomas satur ļoti dažādus hidrolītiskos enzīmus (skābes hidrolazes), kas sadala makromolekulas, piemēram, nukleīnskābes, olbaltumvielas un polisaharīdus. Šie fermenti ir aktīvi tikai lizosomu skābā vidē; to darbība, kas atkarīga no skābēm, aizsargā šūnu no pašnoārdīšanās lizosomu noplūdes vai plīsuma gadījumā, jo šūnas pH ir neitrāls vai viegli sārmains. Lizosomas 1950. gados atklāja beļģu citologs Kristians Renē de Duve. (De Duve tika piešķirta daļa no 1974. gada Nobela prēmijas fizioloģijā vai medicīnā par viņa lizosomu un citu organoīdu, kas pazīstami kā peroksisomas, atklāšanu.)

šūna: lizosoma

Potenciāli bīstami hidrolītiski enzīmi, kas darbojas skābos apstākļos (pH 5), tiek atdalīti lizosomās, lai aizsargātu pārējās sastāvdaļas

Lizosomas rodas, atdaloties no trans-Golgi tīkla membrānas - Golgi kompleksa reģiona, kas atbild par tikko sintezētu olbaltumvielu šķirošanu, ko var nozīmēt lietošanai lizosomās, endosomās vai plazmas membrānā. Pēc tam lizosomas saplūst ar membrānas pūslīšiem, kas rodas vienā no trim ceļiem: endocitoze, autofagocitoze un fagocitoze. Endocitozes gadījumā ārpusšūnu makromolekulas tiek uzņemtas šūnā, veidojot membrānām piesaistītas pūtītes, ko sauc par endosomām un kuras saplūst ar lizosomām. Autofagocitoze ir process, kurā no šūnas tiek noņemti veci organeli un nepareizi funkcionējošas šūnu daļas; tos apņem iekšējās membrānas, kas pēc tam saplūst ar lizosomām. Fagocitozi veic specializētas šūnas (piemēram, makrofāgi), kas absorbē lielas ārpusšūnu daļiņas, piemēram, atmirušās šūnas vai iebrucējus (piemēram, baktērijas), un mērķē tos uz lizosomu sadalīšanos. Daudzi no lizosomu sagremšanas produktiem, piemēram, aminoskābes un nukleotīdi, tiek nodoti atpakaļ šūnā, lai tos izmantotu jaunu šūnu sastāvdaļu sintēzē.

Lizosomu uzglabāšanas slimības ir ģenētiski traucējumi, kad ģenētiska mutācija ietekmē vienas vai vairāku skābju hidrolāžu aktivitāti. Šādās slimībās tiek bloķēts normālu specifisku makromolekulu metabolisms, un makromolekulas uzkrājas lizosomu iekšienē, izraisot smagus fizioloģiskus bojājumus vai kroplības. Hurlera sindroms, kas ietver mukopolisaharīdu metabolisma defektu, ir lizosomu uzglabāšanas slimība.