Lizosomas ir šūnveida "sakārtojumi"

Katrai dzīvā šūnai ir struktūru kopums, kasdod viņai iespēju pierādīt visas dzīvā organisma īpašības. Lai pienācīgi funkcionētu, šūnai jāsaņem pietiekami daudz barības vielu, jāsadala un jāsadala enerģija, kas tad tiks izmantota nozīmīgu procesu atbalstam.

Pirmajā sarežģīto enerģijas pārvaldības procesa posmā ir šūnas lizozīcijas, kas tiek ligētas pa saplacinātu dictjozomu cisternu (Golgi kompleksa) malām.

Kā sakārtoti lizosomi

Lizosomas ir sfēriskas vienmembrānas virsbūvesdiametrs no 0,2 līdz 2 mikroniem, kas ir ietverta kompleksā hidrolītiski fermentu. Tie spēj sašķelt polimērus vai dabīgu vielu, sarežģītas struktūras, kas ietilpst šūnas kā uzturvielu substrātā vai ārzemju aģents:

• olbaltumvielas un polipeptīdi;
• polisaharīdi (ciete, dekstrīni, glikogēns);
• nukleīnskābes;
• lipīdus.

Šo efektivitāti nodrošina apmēram 40 dažādu veidu fermenti, kas ietverti gan lizosomas matricā, gan membrānas iekšpusē piesaistītajā stāvoklī.

Lizosomu ķīmija

Lizosomas apkārtējā membrāna aizsargā organellusun citas šūnas sastāvdaļas no gremošanas fermentu kompleksa. Bet burbulis visi fermenti ir olbaltumvielas izcelsme, kāpēc tie nav sadalīti proteāzes?

Fakts ir tāds, ka lizosomu iekšienē enzīmi atrodas glikozilētajā stāvoklī. Šis ogļhidrātu "čaulas" padara tos maznozīmīgi par proteolītiskiem fermentiem.

Lizosomas iekšienē reakcija ir vāji skāba (pH 4,5-5), pretstatā hialoplazmas gandrīz neitrālajai reakcijai. Tas rada labvēlīgus nosacījumus enzīmu iedarbībai, un to nodrošina H darbs⁺-ATPase, kas sūkņu protonus organelle.

Lizosomu transformācijas process

Morfoloģiski šūnā tiek identificēti divi lizosomu tipveida veidi - primāri un sekundāri.

Primārie lizosomi ir mazi pūslīši,gludas sienas vai bārkstis, atdalītas no Golgi kompleksa tvertnēm. Tie satur hidrolītisku fermentu komplektu, kas iepriekš izveidots granulveida (raupjās) EPR membrānās. Pirms uzturvielu substrāta absorbcijas lizosomas ir neaktīvas.

Lai sāktu fermentu darbību lizosomā, pārtikas daļiņām vai šķidrumiem jābūt iesprūstiem. Ir divi veidi:

1. Ar autofāžu, kad pārtikas daļiņutiek absorbēts no apkārtējās citoplazmas esošā lizozīna. Šajā gadījumā orgelles membrāna ir invazīvā vietā, kur saskaras ar daļiņu, un veido endocitozes flakonu, un tad tas tiek ligēts iekšpusē lizozīma.
2. By geterofagii kad lizosoma apvienojas ar endocytic vezikulu, vienreiz citoplazmā šūnas sakarā ar absorbcijas cietvielas vai šķidrumus no ārpuses.

Sekundārās lizosomas ir aktīvas pūslīšifermentus un substrātu gremošanas nolūkos. Tiem piemīt izteikta hidrolīzes aktivitāte un tās veidojas, pateicoties substrāta absorbcijai primārajā lizosomā.

Kaut arī lizosomas funkcijas tiek samazinātas līdz cieto organisko daļiņu un izšķīdušo vielu gremošanai (gremošanai), procesa daudzpusību nodrošina sekundāro lizosomu spēja:

• apvienoties ar primārajiem lizosomiem, kuri ievieš jaunu fermentu daļu;
• saplūst ar jaunām pārtikas daļiņām vai endocitozes pūslīšiem, saglabājot nepārtrauktu šķelšanās procesu;
• saplūst ar citiem sekundāriem lizosomiem, veidojot lielu struktūru, kas spēj absorbēt citus šūnu organellus;
• absorbē pinokitozes pūslīšus, pārvēršot multivikulārā ķermenī.

Tajā pašā laikā lizosomas struktūra radikāli nemainās. Parasti tas palielinās tikai pēc izmēra.

Cita veida lizosomas

Dažreiz lizozīma satverto vielu šķelšananebeidzas. Nesaglabātas daļiņas netiek noņemtas no organelles, bet tajā uzkrājas. Pēc tam, kad hidrolītisko fermentu krājumi ir noplicināti, saturs tiek kondensēts un apstrādāts, lizosomas struktūra kļūst sarežģītāka, slāņveidīga. Arī pigmentētas vielas var noglabāt. Lizosomu pārveido par atlikušo ķermeni.

Pēc tam atlikušie asinsvadi paliek šūnā vai tiek izvadīti no tā eksokitozes.

Protista šūnās var atrast autophagosomes. Pēc būtības tie pieder sekundārajiem lizosomiem. Šajās organellās tiek konstatētas lielu šūnu komponentu un citoplazmatisko struktūru paliekas. Tās veidojas šūnu bojājumu, šūnu organellu novecošanas laikā un kalpo šūnu komponentu izmantošanai, atbrīvojot monomērus.

Lizosomas funkcijas šūnā

Lizosomas, pirmkārt, nodrošina šūnu ar vajadzīgo būvmateriālu, depolimerizējot vielas, kas to ievadījušas.

Ogļhidrātu sadalīšana ir svarīga saikne ar šūnu enerģijas metabolismu, piegādājot substrātu pārvēršanai mitohondrijās.

Lizosomas ir arī ķermeņa imūnsistēmas saikne:

1. Pēc baktēriju fagocitozes ar leikocītu, lizosomas izvada to saturu fagocitozes burbuļa dobumā un iznīcina kaitīgo mikroorganismu.
2. Viņi atbrīvo proteolītiskos enzīmus apoptozes laikā - ieprogrammētu šūnu nāvi.
3. Novērst bojātus un "vecus" šūnu organellus.

Kombinācijā ar šūnu proliferāciju lizosomu iesaistīšana dažādu struktūru izmantošanas procesā nodrošina organisma atjaunošanos.