De lysosomer De är cellulära organeller omgivna av membran som finns inuti djurceller. De är fack som har ett surt pH och är rika på matsmältningsenzymer, som kan bryta ner någon form av biologisk molekyl: proteiner, kolhydrater och nukleinsyror.
Dessutom kan de bryta ner material från utsidan av cellen. Av denna anledning har lysosomer flera funktioner i cellmetabolism och tack vare deras sammansättning rik på hydrolytiska enzymer kallas de ofta "magen" i cellen.
Lysosomer bildas genom fusion av vesiklar som kommer ut från Golgi-apparaten. Cellen känner igen vissa sekvenser som fungerar som "taggar" på hydrolytiska enzymer och skickar dem till bildande lysosomer.
Dessa vakuoler har sfärisk form och deras storlek varierar avsevärt och är en ganska dynamisk cellstruktur..
Artikelindex
Lysosomer upptäcktes för mer än 50 år sedan av forskaren Christian de Duve. De Duves team genomförde experiment som involverade den subcellulära fraktioneringstekniken för att undersöka placeringen av vissa enzymer..
Detta experimentella protokoll möjliggjorde upptäckten av organeller, eftersom forskarna märkte att frisättningen av hydrolytiska enzymer ökade när de tillsatte föreningar som försämrar membranen..
Därefter lyckades förbättringen av molekylärbiologiska tekniker och förekomsten av bättre utrustning - såsom elektronmikroskop - bekräfta dess närvaro. I själva verket kan man dra slutsatsen att lysosomer upptar 5% av den intracellulära volymen.
Någon tid efter upptäckten påvisades närvaron av hydrolytiska enzymer i dess inre, vilket gjorde lysosomen till ett slags nedbrytningscentrum. Dessutom var lysosomer associerade med endocytiskt liv.
Historiskt ansågs lysosomer vara slutpunkten för endocytos, som endast användes för nedbrytning av molekyler. Idag är lysosomer kända för att vara dynamiska cellfack, som kan smälta samman med en mängd ytterligare organeller..
Lysosomer är unika fack av djurceller som rymmer en mängd enzymer som kan hydrolysera proteiner och smälta vissa molekyler..
De är täta, sfäriska vakuoler. Storleken på strukturen varierar mycket och beror på det material som tidigare har fångats.
Lysosomer, tillsammans med det endoplasmiska retikulumet och Golgi-apparaten, är en del av cellens endomembransystem. Även om dessa tre strukturer är membran nätverk, är de inte kontinuerliga med varandra..
Den viktigaste egenskapen hos lysosomer är batteriet av hydrolytiska enzymer inuti dem. Det finns cirka 50 enzymer som kan förnedra ett brett spektrum av biomolekyler.
Dessa inkluderar nukleaser, proteaser och fosfataser (som avlägsnar fosfatgrupper från fosfolipidmononukleotider och andra föreningar). Dessutom innehåller de andra enzymer som är ansvariga för nedbrytningen av polysackarider och lipider.
Logiskt sett måste dessa matsmältningsenzymer separeras rumsligt från resten av cellulära komponenter för att undvika okontrollerad nedbrytning. Således kan cellen "välja" de föreningar som måste elimineras, eftersom den kan reglera de element som kommer in i lysosomen.
Det inre av lysosomer är surt (nära 4,8) och enzymerna i det fungerar bra vid detta pH-tillstånd. Därför är de kända som sura hydrolaser..
Den sura pH-karaktäristiken för detta cellfack bibehålls tack vare närvaron av en protonpump och en kloridkanal i membranet. Tillsammans transporterar de saltsyra (HCl) till lysosomen. Pumpen är placerad förankrad i organellens membran.
Funktionen för detta sura pH är att aktivera de olika hydrolytiska enzymer som finns i lysosomen och så långt som möjligt undvika deras enzymatiska aktivitet vid cytosols neutrala pH..
På detta sätt har vi redan två barriärer som fungerar som skydd mot okontrollerad hydrolys: att hålla enzymerna i ett isolerat fack och att dessa enzymer fungerar bra vid det sura pH-värdet i detta fack..
Även om lysosommembranet skulle gå sönder skulle frisättningen av enzymerna inte ha mycket effekt - på grund av cytosols neutrala pH.
Den inre sammansättningen av en lysosom domineras av hydrolytiska enzymer, varför de är en viktig region av cellulär metabolism där matsmältningen av extracellulära proteiner som kommer in i cellen genom endocytos, återvinning av organeller och cytosoliska proteiner äger rum..
Nedan kommer vi att undersöka de mest framträdande funktionerna hos lysosomer: nedbrytningen av molekyler genom autofagi och nedbrytningen genom fagocytos..
En mekanism som lyckas fånga cellulära proteiner kallas "självätande" autofagi. Detta evenemang hjälper till att upprätthålla cellhomeostas, förnedra cellulära strukturer som inte längre behövs och bidrar till återvinning av organeller..
Genom detta fenomen uppstår bildandet av vesiklar som kallas autofagosomer. Dessa är små regioner i cytoplasman eller andra cellulära avdelningar, som kommer från det endoplasmiska retikulumet som smälter samman med lysosomerna.
Båda organellerna har förmågan att smälta, eftersom de avgränsas av ett plasmamembran av lipid karaktär. Det är analogt med att försöka matcha två tvålbubblor - du kommer att bilda en större..
Efter fusionen är det enzymatiska innehållet i lysosomen ansvarigt för nedbrytning av komponenterna som var inne i den andra bildade blåsan. Fångandet av dessa molekyler verkar vara en process som saknar selektivitet, vilket orsakar nedbrytning av proteiner som finns i den långlivade cytosolen.
I cellen verkar autofaghändelsen vara reglerad av mängden tillgängliga näringsämnen.
När kroppen upplever brist på näringsämnen eller upplever längre perioder av fasta aktiveras nedbrytningsvägarna. På detta sätt lyckas cellen bryta ner proteiner som inte är nödvändiga och uppnår återanvändning av vissa organeller.
Att veta att lysosomer spelar en viktig roll under fasta perioder har ökat forskarnas intresse för denna organell.
Förutom deras aktiva deltagande i perioder med lågt näringsinnehåll spelar lysosomer en viktig roll under utvecklingen av vissa släkter av organiska varelser..
I vissa fall innebär utvecklingen totalrenoveringen av organismen, vilket innebär att vissa organ eller strukturer måste elimineras under processen. I metamorfos av insekter bidrar till exempel det hydrolytiska innehållet i lysosomer till ombyggnad av vävnader.
Endocytos och fagocytos har en roll när det gäller att ta element utanför cellerna och deras efterföljande nedbrytning.
Under fagocytos är vissa celler - såsom makrofager - ansvariga för att ta in eller nedbryta stora partiklar, såsom bakterier eller cellrester.
Nämnda molekyler intas av en fagocytisk vakuol, kallad fagosom, som, som i föregående fall, kommer att smälta samman med lysosomerna. Fusionen ger upphov till frisättning av matsmältningsenzymer inuti fagosomen och partiklarna bryts ned.
Vissa författare delar upp detta fack i två huvudtyper: typ I och typ II. Typ I eller primära lysosomer är involverade i lagring av hydrolytiska enzymer, medan sekundära lysosomer är relaterade till katalysprocesser.
Bildningen av lysosomer börjar med upptag av molekyler utifrån genom endocytiska vesiklar. Den senare smälter samman med andra strukturer som kallas tidiga endosomer..
Senare genomgår tidiga endosomer en mognadsprocess, vilket ger upphov till sena endosomer.
En tredje komponent visas i bildningsprocessen: transportblåsorna. Dessa innehåller syrahydrolaserna från trans-nätverket i Golgi-apparaten. Båda strukturerna - transportvesiklar och sena endosomer - smälter och blir en lysosom efter att ha förvärvat uppsättningen lysosomala enzymer.
Under processen sker återvinning av membranreceptorer med återvinning av endosomer..
Syrahydrolaser separeras från mannos-6-fosfatreceptorn under fusionsprocessen av organellerna som ger upphov till lysosomer. Dessa receptorer kommer in i Golgi-transnätverket igen.
Förvirring mellan termerna endosomer och lysosom är vanlig. De förstnämnda är membranbundna cellfack - som lysosomer. Den avgörande skillnaden mellan de två organellerna är dock att lysosomerna saknar mannos-6-fosfatreceptorer..
Förutom dessa två biologiska enheter finns det andra typer av blåsor. En av dem är vakuoler, vars innehåll huvudsakligen är vatten.
Transportblåsor, som namnet antyder, deltar i förflyttningen av ämnen till andra platser i cellen. Sekretoriska blåsor avlägsnar under tiden avfallsmaterial eller kemikalier (såsom de som är involverade i neuronernas synaps.)
Hos människor är mutationer i gener som kodar för lysosomenzymer associerade med mer än 30 medfödda sjukdomar. Dessa patologier omfattas av termen "lysosomala lagringssjukdomar."
Överraskande nog uppstår många av dessa tillstånd från skada på ett enda lysosomalt enzym..
Hos drabbade individer är konsekvensen av att ha ett icke-funktionellt enzym inuti lysosomerna ackumulering av avfallsprodukter.
Den vanligaste lysosomala deponeringsförändringen är känd som Gauchers sjukdom, och den är associerad med en mutation i genen som kodar för det enzym som är ansvarigt för glykolipider. Som ett märkligt faktum visar sjukdomen en ganska hög frekvens bland den judiska befolkningen och drabbar 1 av 2500 personer..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.