Лізасомы - гэта клеткавыя "санітары"

Кожная жывая клетка мае набор структур, якія даюць ёй магчымасць дэманстраваць усе ўласцівасці жывога арганізма. Для таго каб функцыянаваць належным чынам, клетка павінна атрымліваць досыць пажыўных рэчываў, расшчапляць іх і вызваляць энергію, якую затым пусціць на забеспячэнне працэсаў жыццядзейнасці.

На першым этапе складаных працэсаў энергетычнага менеджменту стаяць лізасомы клеткі, якія отшнуровываются па краях уплощенных цыстэрнаў диктиосомы (комплексу Гольджы).

Як уладкованыя лізасомы

Лізасомы - гэта сферычныя одномембранные цяля дыяметрам ад 0,2 да 2 мкм, у якіх заключаны комплекс гідралітычнай ферментаў. Яны здольныя расшчапіць любы прыродны палімер або рэчыва складанай структуры, якія трапляюць у клетку ў якасці пажыўнага субстрата або чужароднага агента:

• вавёркі і поліпептыды;
• поліцукрыды (крухмал, дэкстрыны, глікаген);
• нуклеінавыя кіслаты;
• ліпіды.

Такую эфектыўнасць забяспечваюць каля 40 розных тыпаў ферментаў, якія змяшчаюцца як у матрікса лізасомы, так і на ўнутраным боку мембраны ў адгезированном стане.

хімія лизосом

Мембрана, навакольнае лизосому, абараняе арганэл і іншыя кампаненты клеткі ад пераварвання комплексам ферментаў. Але ж у самым бурбалцы ўсе энзімы маюць бялковае паходжанне, чаму ж яны не расшчапляюцца пратэазамі?

Справа ў тым, што ўнутры лизосом ферменты знаходзяцца ў гликозилированном стане. Гэтая вугляводная «абалонка» робіць іх дрэнна распазнаваць для пратэялітычных ферментаў.

Рэакцыя асяроддзя ўнутры лізасомы слабакіслымі (рн 4,5-5), у адрозненне ад амаль нейтральнай рэакцыі гиалоплазмы. Яна стварае спрыяльныя ўмовы для дзеяння энзімаў і забяспечваецца працай Н ⁺ -АТФазы, якая перапампоўвае пратоны ўнутр арганэл.

Працэс пераўтварэння лизосом

Марфалагічна ў клетцы вылучаюць два асноўных тыпу лизосом - першасныя і другасныя.

Першасныя лізасомы - гэта дробныя бурбалкі, гладкостенные або абрамленыя, што аддзяліліся ад цыстэрнаў комплексу Гольджы. У іх утрымліваецца набор гідралітычнай ферментаў, раней адукаваных на мембранах грануляванага (шурпатага) ЭПР. Да паглынання пажыўнага субстрата лізасомы знаходзяцца ў неактыўнай форме.

Для пачатку працы ферментаў у лизосому павінны патрапіць харчовыя часціцы або вадкасці. Адбываецца гэта двума спосабамі:

1. Шляхам аутофагии, калі харчовая часціца паглынаецца Лізасомы з навакольнага цытаплазмы. Пры гэтым мембрана арганэл впячивается ў месцы судотыку з часціцай і ўтварае эндоцитозный бутэлечку, а затым отшнуровывается ўнутр лізасомы.
2. Шляхам гетерофагии, калі Лізасомы зліваецца з эндоцитозными бурбалкамі, якія апынуліся ў цытаплазме клеткі ў выніку паглынання цвёрдых часціц або вадкасцяў звонку.

Другасныя лізасомы - гэта бурбалкі, якія змяшчаюць як ферменты, так і субстрат для пераварвання. Яны характарызуюцца выяўленай гідралітычнай актыўнасцю і ўтвараюцца ў выніку паглынання субстрата першаснай Лізасомы.

Пры тым, што функцыі лізасомы зводзяцца да пераварвання (расшчапленню) цвёрдых арганічных часціц і раствораных рэчываў, універсальнасць працэсу забяспечваецца здольнасцю другасных лизосом:

• злівацца з першаснымі Лізасомы, якія прыўносяць новую порцыю ферментаў;
• злівацца з новымі харчовымі часціцамі або эндоцитозными бурбалкамі, падтрымліваючы бесперапынны працэс расшчаплення;
• злівацца з іншымі другаснымі Лізасомы, утвараючы буйную структуру, здольную паглынаць іншыя арганэлы клеткі;
• паглынаць пиноцитозные бурбалкі, ператвараючыся ў мультивезикулярное цельца.

Будова лізасомы пры гэтым кардынальна не мяняецца. Звычайна яна толькі павялічваецца ў памеры.

Іншыя тыпы лизосом

Часам расшчапленне якія трапілі ў лизосому рэчываў ідзе не да канца. Непераваранай часціцы не выдаляюцца з арганэл, а назапашваюцца ў ёй. Пасля таго як запас гідралітычнай ферментаў знясілены, змесціва ўшчыльняецца і перапрацоўваецца, будынак лізасомы становіцца больш складаным, слаіста. Таксама могуць адкладацца пігментныя рэчывы. Лізасомы пераўтворыцца ў рэшткавае цельца.

У далейшым рэшткавыя цяля застаюцца ў клетцы альбо выдаляюцца з яе шляхам экзоцитоза.

У клетках Пратысты можна сустрэць аутофагосомы. Па сваёй прыродзе яны ставяцца да другасным Лізасомы. Унутры гэтых арганэл выяўляюцца рэшткі буйных кампанентаў клеткі і цытаплазматычных структур. Яны ўтвараюцца пры пашкоджаннях клетак, старэнні клеткавых арганэл і служаць для ўтылізацыі кампанентаў клеткі, вызваляючы мономеры.

Функцыі лізасомы ў клетцы

Лізасомы, перш за ўсё, забяспечваюць клетку неабходным будаўнічым матэрыялам, деполимеризуя якія трапілі ў яе рэчывы.

Расшчапленне вугляводаў з'яўляецца важным звяном у энергетычным абмене клеткі, пастаўляючы субстрат для пераўтварэнні ў мітахондрыях.

Лізасомы - гэта яшчэ і звяно абароны ў імуннай сістэме арганізма:

1. Пасля фагоцитирования бактэрый лейкацытамі, лізасомы праліваюць сваё змесціва ў паражніну фагоцитозного бурбалкі і руйнуюць шкоднасны мікраарганізм.
2. Вызваляюць пратэялітычных ферментаў пры апоптоз - праграмаваць гібелі клетак.
3. Ўтылізуюць пашкоджаныя і «пастарэлыя» арганэл клеткі.

У спалучэнні з праліферацыі клетак, удзел лизосом ў працэсе ўтылізацыі розных структур забяспечвае абнаўленне арганізма.