Будова лизосом і іх ролю ў клеткавым метабалізме

Клетку можна разглядаць як ультрамикроскопическую жывую структуру, надзеленую усімі функцыямі, уласцівымі арганізму. Клеткавыя элементы, званыя арганэл, выконваюць функцыю дыхання, размнажэння, вылучэнні, стрававання. Лізасомы - адзін з відаў такіх арганоідаў. Яны ставяцца да одномембранным структурам і выконваюць спецыфічныя функцыі, звязаныя з пераварваннем рэчываў і цэлых клеткавых элементаў, якія знаходзяцца ў цытаплазме. У дадзенай працы мы вывучым будынак лизосом і высвятлім іх ролю ў жыццезабеспячэнні клеткі.

Як утвараюцца арганэл

Прадстаўляючы сабой одномембранные вакуолі, запоўненыя стрававальнымі ферментамі, лізасомы фармуюцца ў цыстэрнах комплексу Гольджы і называюцца першаснымі. Па каналах апарата яны выходзяць у цытаплазму клеткі. Як толькі лізасомы пачынаюць паглынаць пашкоджаныя цитоструктуры або расшчапляць арганічныя рэчывы, яны атрымліваюць назву другасных.

Гэтыя арганэлы запоўненыя растворамі ферментаў, здольных да расшчаплення малекул вугляводаў, гликолипидов і бялкоў. Менавіта ў другасных Лізасомы ўтрымліваюцца такія біялагічна актыўныя рэчывы, як протеазы, сульфурилазы і ліпазы. Унутранае змесціва арганоідаў мае pH менш 7, так як вышэйпералічаныя ферменты актыўныя ў кіслай асяроддзі. Арганэл здольныя да эндоцитозу або пиноцитозу. Фарміраванне лизосом залежыць у вялікай меры ад адмысловых бялкоў у клетцы, якія ўтвараюцца на каналах гранулярной Эндаплазматычная сеткі.

Хімічны склад матрікса і структура лізасомы

Працягваючы вывучаць асаблівасці лизосом, разгледзім, якія менавіта рэчывы ўтвараюць іх ўнутранае асяроддзе. Комплекс ферментаў утрымлівае найбольш важныя з іх: фосфорилазу (расшчапляе амінакіслоты), глюкозидазу (дзейнічае на глюкозу, цэлюлозу, крухмал) і ліпазу (забяспечвае разбурэнне малекул тлушчаў, стэроідаў).

Ўласная мембрана арганэл устойлівая да вышэйпералічаных ферментам. У некаторых выпадках яна становіцца ўразлівая да іх дзеяння, што прыводзіць да аўтоліз - саморастворению мембраны, з прычыны чаго агрэсіўныя рэчывы матрікса праліваецца ў цытаплазму клеткі. Гэта прыводзіць да яе самоперевариванию.

функцыі арганоідаў

Добра вядома, як важныя ў працэсах метабалізму рэакцыі, якія спрыяюць ўтылізацыі адпрацаваных рэчываў або частак клеткавых структур, напрыклад старых мітахондрый, рыбасом. Высокая ферментатыўная актыўнасць арганэл праяўляецца ў тых клетках, якія называюцца фагоцитирующими. Гэта перш за ўсё структуры імуннай сістэмы: базофилы, макрофагов, нейтрофілов, У-лімфацыты. Першасныя лізасомы ў гэтых клетках досыць буйныя (да 0,5 мкм). Яны ўтрымліваюць такія ферменты, як рибонуклеаза, протеазы, дезоксирибонуклеаза. Тлумачыцца такі склад наступным чынам: клеткі, здольныя да фагацытоз, расшчапляюць перш за ўсё часціцы вірусаў і бактэрый, якія змяшчаюць бялкі і рібанукляінавай кіслаты.

Цікавы механізм, які забяспечвае пратэялітычных актыўнасць арганэл. Чужародныя часціцы або малекулы спачатку захопліваюцца вакуолі. З ёй зліваецца першасная Лізасомы, якая вылучае гідралітычнай ферменты. Цяпер такая арганэл, званая другаснай Лізасомы, пачынае актыўна пераварваць паступілі ў матрікса рэчывы. Прадукты расшчаплення далей дыфузіююць у гиалоплазму клеткі, а непераваранай рэшткі складуюцца ўнутры арганэл, якая цяпер называецца рэшткавым цельцам. Вышэйапісанае будынак лизосом розных відаў і тлумачыць галоўныя функцыі гэтых клеткавых структур.

Ролю арганоідаў ў метабалічных рэакцыях чалавечага арганізма

Калі ферментаў у Лізасомы выпрацоўваецца недастаткова, узнікае іх дэфіцыт, які прыводзіць да цяжкіх спадчынных захворванняў, напрыклад да метахроматической лейкодистрофии. Будова лизосом пры гэтай паталогіі анамальна. У іх матрікса адсутнічаюць або знаходзяцца ў неактыўным стане сульфатазы - ферменты, расшчапляюць цереброзиды. З'яўляючыся прадуктамі абмену ў клетках нервовай тканіны, яны падлягаюць утылізацыі, але адсутнасць адпаведных ферментаў прыводзіць да назапашвання гэтых злучэнняў у нейроглии і гиалоплазме нейроцитов. Гэта выклікае інтаксікацыю на нервовай тканіны, утваральнай галаўны і спінны мозг. Як вынік - развіццё фізічных паталогій і разумовай адсталасці.

Такім чынам, одномембранные арганэл, якія адказваюць за расшчапленне рэчываў, гуляюць вельмі важную ролю ў клеткавым метабалізме. У дадзенай працы мы вывучылі будынак лизосом, высветлілі іх функцыі і значэнне ў жыццядзейнасці клеткі і ўсяго арганізма чалавека ў цэлым.