Ciri -ciri, Struktur, Fungsi dan Jenis Lysosomas

The Lysosomas Mereka adalah organel selular yang dikelilingi oleh membran yang terletak di dalam sel haiwan. Mereka adalah petak yang mempunyai pH berasid dan kaya dengan enzim pencernaan, mampu merendahkan sebarang jenis molekul biologi: protein, karbohidrat dan asid nukleik.

Di samping itu, mereka boleh merendahkan bahan dari sel di luar. Oleh itu, lysosomes mempunyai pelbagai fungsi dalam metabolisme sel dan terima kasih kepada komposisi mereka yang kaya dengan enzim hidrolisis, mereka biasanya dipanggil "perut" sel.

Lysosomes dibentuk oleh gabungan vesikel yang muncul dari alat Golgi. Sel mengiktiraf urutan tertentu yang berfungsi sebagai "label" dalam enzim hidrolisis dan menghantarnya ke lysosomes dalam pembentukan.

Vaksin ini adalah sfera dan saiznya berbeza -beza, menjadi struktur sel yang agak dinamik.

[TOC]

Penemuan dan Perspektif Sejarah

Lysosomes ditemui lebih dari 50 tahun yang lalu oleh penyelidik Christian duve. Pasukan Duve sedang melakukan eksperimen yang melibatkan teknik fraksionasi subselular, untuk menyiasat lokasi enzim tertentu.

Protokol eksperimen ini membenarkan penemuan organel, kerana para penyelidik menyedari bahawa pembebasan enzim hidrolitik meningkat ketika mereka menambah sebatian yang merosot membran.

Selanjutnya, peningkatan teknik dalam biologi molekul dan kewujudan peralatan yang lebih baik - seperti mikroskop elektronik, berjaya menguatkan kehadiran mereka. Malah, dapat disimpulkan bahawa lisosom menduduki 5% daripada jumlah intraselular.

Masa selepas penemuannya, kehadiran enzim hidrolisis di dalamnya dapat dibuktikan di dalamnya, menjadikan lysosome semacam pusat degradasi. Di samping itu, ia berkaitan dengan lysosomes kepada kehidupan endocytic.

Dari segi sejarah, lisosom dianggap sebagai titik akhir endositosis, hanya digunakan untuk degradasi molekul. Hari ini, diketahui bahawa lyosomes adalah petak sel dinamik, mampu bergabung dengan pelbagai organel tambahan.

Ciri -ciri lisosom

Proton mengepam melalui membran lysosome. Sumber: Alejandro Porto [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)]

Morfologi lysosomes

Lysosomes adalah petak unik sel -sel haiwan yang menempatkan pelbagai enzim yang mampu menghidrolisis protein dan mencerna molekul tertentu.

Mereka adalah vacuola bentuk sfera dan padat. Saiz struktur berbeza -beza, dan bergantung pada bahan yang telah ditangkap sebelumnya.

Los Lysosomas, bersama -sama dengan retikulum endoplasma dan alat Golgi, adalah sebahagian daripada sel endomembranous sel sel. Walaupun ketiga -tiga struktur ini adalah rangkaian membran, mereka tidak berterusan antara satu sama lain.

Lysosomes mengandungi pelbagai enzim

Ciri utama lisosom adalah bateri enzim hidrolisis di dalamnya. Terdapat kira -kira 50 enzim yang dapat merendahkan pelbagai biomolekul.

Ia boleh melayani anda: Kerengsaan sel: prinsip, komponen, jawapan (contoh)

Antaranya ialah nukleus, protease dan fosfatase (yang menghilangkan kumpulan fosfat fosfolipid dan sebatian lain). Di samping itu, mereka mengandungi enzim lain yang bertanggungjawab terhadap kemerosotan polysaccharides dan lipid.

Secara logiknya, enzim pencernaan ini mesti dipisahkan secara spasial dari seluruh komponen selular untuk mengelakkan kemerosotan yang tidak terkawal mereka. Oleh itu sel boleh "memilih" sebatian yang mesti dihapuskan, kerana ia dapat mengawal unsur -unsur yang memasuki lysosome.

Suasana lisosomes berasid

Bahagian dalaman lisosom adalah asid (hampir 4.8), dan enzim yang mengandungi berfungsi dengan baik untuk keadaan pH ini. Oleh itu, mereka dikenali sebagai hidrolase berasid.

PH asid ciri petak sel ini dikekalkan terima kasih kepada kehadiran pam proton dan saluran klorida dalam membran. Bersama -sama, mereka mengangkut asid hidroklorik (HCl) ke lysosome. Pam terletak berlabuh dalam membran organelle.

Fungsi pH berasid ini adalah pengaktifan pelbagai enzim hidrolitik yang terdapat di lysosome dan mengelakkan - sejauh mungkin - aktiviti enzimatiknya ke pH neutral sitosol.

Dengan cara ini, kita sudah mempunyai dua halangan yang berfungsi sebagai perlindungan hidrolisis yang tidak terkawal: menyimpan enzim dalam petak terpencil, dan enzim -enzim ini berfungsi dengan baik pada pH asid dari petak ini.

Walaupun membran lysosome dipecahkan, enzim pembebasan tidak akan memberi kesan yang besar - disebabkan oleh pH neutral sitosol.

Fungsi

Lysosomes di sel manusia

Komposisi dalaman lysosome dikuasai oleh enzim hidrolisis, jadi ia adalah kawasan penting metabolisme sel di mana pencernaan protein ekstraselular yang memasuki sel oleh endositosis, kitar semula organel dan protein sitosolik dijalankan.

Seterusnya kita akan meneroka dengan teliti.

Autophagy

Apa itu autophagy?

Mekanisme yang berjaya menangkap protein sel dipanggil autophagy "Makan sendiri". Acara ini membantu mengekalkan homeostasis sel, merendahkan struktur selular yang tidak lagi diperlukan dan menyumbang kepada kitar semula organel.

Melalui fenomena ini pembentukan vesikel yang disebut autophagosomes berlaku. Ini adalah kawasan kecil sitoplasma atau petak sel lain, dari retikulum endoplasma yang penggabungan dengan lysosomes.

Kedua -dua organel mempunyai keupayaan untuk bergabung, kerana mereka dibatasi oleh membran plasma sifat lipid. Sama seperti cuba menyertai dua gelembung sabun - anda akan membentuk lebih besar.

Selepas penggabungan, kandungan enzimatik lysosome bertanggungjawab untuk merendahkan komponen yang ada di dalam vesicle yang lain terbentuk. Penangkapan molekul ini nampaknya merupakan proses yang tidak mempunyai selektiviti, menyebabkan kemerosotan protein yang terletak di sitosol yang panjang.

Boleh melayani anda: Sel Darah: Jenis, Ciri dan Fungsi

Tempoh autophagy dan puasa

Di dalam sel, peristiwa autophagy nampaknya dikawal oleh jumlah nutrien yang ada.

Apabila badan mengalami kekurangan nutrien atau eksperimen yang berpanjangan, jalur degradasi diaktifkan. Dengan cara ini, sel berjaya menurunkan protein yang tidak penting dan mencapai penggunaan semula organel tertentu.

Ketahui bahawa lysosomes memainkan peranan penting semasa tempoh puasa, telah meningkatkan kepentingan penyelidik dalam organelle tersebut.

Autophagy dan perkembangan organisma

Sebagai tambahan kepada penyertaan aktif mereka dalam tempoh kandungan pemakanan yang rendah, lysosomes mempunyai peranan penting semasa pembangunan keturunan makhluk organik tertentu.

Dalam sesetengah kes, pembangunan membayangkan jumlah pembentukan semula organisma, yang menunjukkan bahawa organ atau struktur tertentu mesti dihapuskan semasa proses. Dalam metamorfosis serangga, sebagai contoh, kandungan hidrolisis lysosom menyumbang kepada pembentukan semula tisu.

Endositosis dan fagositosis

Endositosis dan fagositosis mempunyai peranan dalam mengambil unsur -unsur luaran ke sel dan kemerosotan berikutnya.

Semasa fagositosis, sel -sel tertentu - seperti makrofaj - bertanggungjawab untuk meminum atau merendahkan zarah -zarah yang mempunyai saiz yang besar, seperti bakteria atau sel sel.

Molekul -molekul ini ditelan oleh vakum phagocytic, yang dipanggil phagosome, yang, seperti dalam kes sebelumnya, akan bergabung dengan lyosomes. Penggabungan menghasilkan pembebasan enzim pencernaan di dalam phage.

Jenis lisosom

Beberapa penulis membuat perbezaan petak ini dalam dua jenis utama: Jenis I dan Jenis II. Mereka jenis I atau lisosom utama terlibat dalam penyimpanan enzim hidrolisis, manakala lisosom sekunder berkaitan dengan proses pemangkinan.

Pembentukan Lysosomes

Pembentukan lisosom bermula dengan penangkapan molekul dari akhir vesicle endocytic. Yang terakhir bergabung dengan struktur lain yang disebut endosom awal.

Seterusnya, endosoma awal mengalami proses pematangan, dan menimbulkan endosom lewat.

Komponen ketiga muncul dalam proses latihan: vesikel pengangkutan. Ini mengandungi hidrolase asid dari rangkaian trans alat Golgi. Kedua -dua struktur - vesikel pengangkutan dan endosom lewat - digabungkan dan diubah menjadi lysosome, setelah memperoleh set enzim lysosomal.

Boleh melayani anda: protoplasma

Semasa proses, kitar semula reseptor membran melalui endosom kitar semula.

Hidrolase asid dipisahkan dari reseptor fosfat tangan-6 semasa proses penggabungan organel yang menimbulkan lysosomes. Reseptor ini memasuki rangkaian trans Golgi lagi.

Perbezaan antara endosom dan lysosoma

Kekeliruan antara endosom dan istilah lysosome adalah perkara biasa. Yang pertama adalah petak sel yang dikelilingi oleh membran - seperti lisosom. Walau bagaimanapun, perbezaan penting antara kedua-dua organel adalah bahawa lysosomes kekurangan reseptor tangan-6-fosfat.

Sebagai tambahan kepada kedua -dua entiti biologi ini, terdapat jenis vesikel lain. Salah satunya adalah vacuolas, yang kandungannya terutamanya air.

Vesikel pengangkutan, seperti namanya, mengambil bahagian dalam anjakan bahan ke lokasi sel lain. Sementara itu, vesikel Setiausaha menghapuskan sisa atau bahan kimia (seperti yang mengambil bahagian dalam sinaps neuron.)

Penyakit yang berkaitan

Pada manusia, mutasi dalam gen yang menyandarkan enzim lysosome dikaitkan dengan lebih daripada 30 penyakit kongenital. Patologi ini diliputi dalam istilah "penyakit deposit lithosomic."

Yang menghairankan, banyak keadaan ini timbul akibat kerosakan pada enzim lysosomal tunggal.

Pada individu yang terjejas, akibat mempunyai enzim yang tidak berfungsi di dalam lisosom adalah pengumpulan produk sisa.

Perubahan deposit lysosomal yang paling biasa dikenali sebagai penyakit Gaucher, dan dikaitkan dengan mutasi dalam gen yang mengkodekan enzim yang bertanggungjawab terhadap glikolipid. Sebagai fakta yang ingin tahu, penyakit ini menunjukkan kekerapan yang agak tinggi di kalangan penduduk Yahudi, yang terjejas kepada 1 setiap 2500 individu.

Rujukan

1. Cooper, g. M., Hausman, r. Dan., & Hausman, r. Dan. (2000). Sel: pendekatan molekul. ASM Tekan.
2. Holtzman, e. (2013). Lysosomes. Media Sains & Perniagaan Springer.
3. Hsu, v. W., Lee, s. Dan., & Yang, J. S. (2009). Pembentukan vesicle yang berkembang pesat. Ulasan Alam Biologi Sel Molekul, 10(5), 360.
4. Kierszenbaum, a. L., & Tiga, l. (2015). Histologi dan Biologi Sel: Pengenalan kepada E-Book Patologi. Elsevier Health Sciences.
5. Luzio, j. P., Hackmann, dan., Kelapan belas, n. M., & Griffiths, g. M. (2014). Biogenesis lisosom dan organel berkaitan lysosome. Perspektif Pelabuhan Spring Cold dalam Biologi, 6(9), A016840.
6. Luzio, j. P., Pryor, ms. R., & Terang, n. Ke. (2007). Lysosomes: Fusion dan Fungsi. Ulasan Alam Biologi Sel Molekul, 8(8), 622.
7. Luzio, j. P., Rous, b. Ke., Cerah, n. Ke., Pryor, ms. R., Mulock, b. M., & Piper, r. C. (2000). Lysosome-Endosome Fusion dan Lysosome Biogenesis. J Cell Sci, 113(9), 1515-1524.