Elke lewende sel het 'n stel strukture wat dit in staat stel om al die eienskappe van 'n lewende organisme te demonstreer. Om behoorlik te kan funksioneer, moet die sel genoeg voedingstowwe ontvang, dit afbreek en energie vrystel, wat dan gebruik word om lewensprosesse te ondersteun.
By die eerste stadium van komplekse prosesse van energiebestuur is die lisosome van die sel, wat langs die rande van die afgeplatte bakke van die diktiosoom (Golgi-kompleks) vasgemaak is.
Hoe lisosome werk
Lysosome is sferiese enkelmembraanliggame met 'n deursnee van 0,2 tot 2 mikron, wat 'n kompleks van hidrolitiese ensieme bevat. Hulle is in staat om enige natuurlike polimeer of stof met komplekse struktuur af te breek wat die sel binnegaan as 'n voedingssubstraat of vreemde middel:
- proteïene en polipeptiede;
- polisakkariede (stysel, dekstriene, glikogeen);
- nukleïensure;
- lipiede.
Hierdie doeltreffendheid word verskaf deur ongeveer 40 verskillende soorte ensieme wat inbeide in die matriks van die lisosoom en aan die binnekant van die membraan in 'n adherente toestand.
Lysosome Chemistry
Die membraan wat die lisosoom omring, beskerm organelle en ander selkomponente om deur die ensiemkompleks verteer te word. Maar na alles, in die vesikel self is alle ensieme van proteïenoorsprong, hoekom word hulle nie deur proteases afgebreek nie?
Die feit is dat binne die lisosome die ensieme in 'n geglikosileerde toestand is. Hierdie koolhidraat "dop" laat hulle swak herken word deur proteolitiese ensieme.
Die reaksie van die omgewing binne die lisosoom is effens suur (pH 4,5–5), in teenstelling met die byna neutrale reaksie van die hialoplasma. Dit skep gunstige toestande vir die werking van ensieme en word verskaf deur die werk van H+-ATPase, wat protone in die organel pomp.
Lysosoomtransformasieproses
Morfologies word twee hooftipes lisosome in die sel onderskei - primêr en sekondêr.
Primêre lisosome is klein vesikels, gladwandig of omring, geskei van die sisterns van die Golgi-kompleks. Hulle bevat 'n stel hidrolitiese ensieme wat voorheen op korrelvormige (ruwe) EPR-membrane gevorm is. Tot die absorpsie van die voedingssubstraat is lisosome in 'n onaktiewe vorm.
Vir ensieme om te werk, moet voedseldeeltjies of vloeistowwe die lisosoom binnegaan. Dit gebeur op twee maniere:
- Deur outofagie, wanneer 'n voedseldeeltjie deur 'n lisosoom van die omliggende sitoplasma opgeneem word. In hierdie geval, die membraan van die organel invagineer by die punt van kontak met die deeltjieen vorm 'n endositiese vesikel, en dan vasryg in die lisosoom.
- Deur heterofagie, wanneer die lisosoom saamsmelt met endositiese vesikels wat in die sitoplasma van die sel vasgevang is as gevolg van absorpsie van vaste deeltjies of vloeistowwe van buite.
Sekondêre lisosome is vesikels wat beide ensieme en substraat vir vertering bevat. Hulle word gekenmerk deur uitgesproke hidrolitiese aktiwiteit en word gevorm as gevolg van absorpsie van die substraat deur die primêre lisosoom.
Ondanks die feit dat die funksies van die lisosoom gereduseer word tot die vertering (afbreek) van vaste organiese deeltjies en opgeloste stowwe, word die veelsydigheid van die proses verseker deur die vermoë van sekondêre lisosome:
- smelt saam met primêre lisosome wat 'n nuwe porsie ensieme inbring;
- smelt met nuwe voedseldeeltjies of endositiese vesikels, wat 'n deurlopende afbreekproses handhaaf;
- smelt met ander sekondêre lisosome om 'n groot struktuur te vorm wat in staat is om ander selorganelle te absorbeer;
- absorbeer pinositiese vesikels en verander in 'n multivesikulêre liggaam.
Die struktuur van die lisosoom verander nie dramaties nie. Dit word gewoonlik net groter.
Ander tipes lisosome
Soms gaan die afbreek van stowwe wat die lisosoom binnegekom het nie tot die einde nie. Onverteerde deeltjies word nie uit die organel verwyder nie, maar versamel daarin. Nadat die voorraad hidrolitiese ensieme uitgeput is, word die inhoud gekompakteer en verwerk, die struktuur van die lisosoom word meer kompleks, gelaagd. Pigmente kan ook gedeponeer word. Die lisosoom verander in 'n oorblywende liggaam.
Verder bly oorblywende liggame in die sel of word daaruit verwyder deur eksositose.
Outofagosome kan in protistiese selle gevind word. Uit hul aard behoort hulle aan sekondêre lisosome. Binne hierdie organelle word oorblyfsels van grootselkomponente en sitoplasmiese strukture gevind. Hulle word gevorm tydens selskade, veroudering van selorganelle en dien om selkomponente te benut, wat monomere vrystel.
Funksies van die lisosoom in die sel
Lysosome, eerstens, voorsien die sel van die nodige boumateriaal, en depolimeriseer stowwe wat dit binnegekom het.
Die afbreek van koolhidrate is 'n belangrike skakel in die sel se energiemetabolisme, wat 'n substraat vir omskakeling in mitochondria verskaf.
Lysosome is ook 'n verdedigingsskakel in die liggaam se immuunstelsel:
- Na fagositose van bakterieë deur leukosiete, gooi lisosome hul inhoud in die holte van die fagositiese vesikel en vernietig die skadelike mikro-organisme.
- Stel proteolitiese ensieme vry tydens apoptose - geprogrammeerde seldood.
- Gebruik beskadigde en "verouderde" selorganelle.
In kombinasie met selproliferasie verseker die deelname van lisosome in die proses van benutting van verskeie strukture die vernuwing van die liggaam.
