Ląstelę galima laikyti ultramikroskopine gyva struktūra, turinčia visas organizmui būdingas funkcijas. Ląstelių elementai, vadinami organelėmis, atlieka kvėpavimo, dauginimosi, išskyrimo, virškinimo funkciją. Lizosomos yra viena iš tokių organelių rūšių. Jie priklauso vienos membranos struktūroms ir atlieka specifines funkcijas, susijusias su medžiagų ir visų ląstelių elementų, esančių citoplazmoje, virškinimu. Šiame darbe tirsime lizosomų sandarą ir išsiaiškinsime jų vaidmenį palaikant ląstelės gyvybę.
Kaip susidaro organelės
Lizosomos, atstovaujančios vienos membranos vakuoles, užpildytas virškinimo fermentais, susidaro Golgi komplekso cisternose ir vadinamos pirminėmis. Aparato kanalais jie patenka į ląstelės citoplazmą. Kai tik lizosomos pradeda absorbuoti pažeistas citostruktūras arba skaidyti organines medžiagas, jos vadinamos antrinėmis.
Šios organelės užpildytos fermentų, galinčių skaidyti angliavandenių, glikolipidų ir b altymų molekules, tirpalais. Būtent antrinėse lizosomose yra biologiškai aktyvių medžiagų, tokių kaip proteazės, sulfurilazės ir lipazės. Vidinio organoido kiekio pH yra mažesnis nei 7, nes minėti fermentai yra aktyvūs rūgščioje aplinkoje. Organelės gali atlikti endocitozę arba pinocitozę. Lizosomų susidarymas labai priklauso nuo specialių ląstelėje esančių b altymų, susidarančių granuliuoto endoplazminio tinklelio kanaluose.
Matricos cheminė sudėtis ir lizosomos struktūra
Tęsdami lizosomų savybių tyrimą, pasvarstykime, kokios medžiagos sudaro jų vidinę aplinką. Fermentų komplekse yra svarbiausi iš jų: fosforilazė (skaido aminorūgštis), gliukozidazė (veikia gliukozę, celiuliozę, krakmolą) ir lipazę (užtikrina riebalų molekulių, steroidų naikinimą).
Pačios organelės membrana yra atspari minėtiems fermentams. Kai kuriais atvejais jis tampa pažeidžiamas jų veikimui, dėl kurio vyksta autolizė - savaiminis membranos ištirpimas, dėl kurio agresyvios matricos medžiagos išpilamos į ląstelės citoplazmą. Dėl to jis savaime virškinamas.
Organoidinės funkcijos
Gerai žinoma, kokios svarbios reakcijos yra medžiagų apykaitos procesuose, kurie skatina panaudoti atliekas arba ląstelių struktūrų dalis, pavyzdžiui, senas mitochondrijas, ribosomas. Didelis fermentinis organelių aktyvumas pasireiškia tose ląstelėse, kurios vadinamos fagocitinėmis. Tai yrapirmiausia imuninės sistemos struktūros: bazofilai, makrofagai, neutrofilai, B-limfocitai. Pirminės lizosomos šiose ląstelėse yra gana didelės (iki 0,5 mikrono). Juose yra tokių fermentų kaip ribonukleazė, proteazė, dezoksiribonukleazė. Ši sudėtis paaiškinama taip: ląstelės, galinčios fagocitozę, pirmiausia skaido virusų ir bakterijų daleles, turinčias b altymų ir ribonukleino rūgščių.
Įdomus mechanizmas, užtikrinantis proteolitinį organelių aktyvumą. Svetimas daleles ar molekules pirmiausia sugauna vakuolė. Su ja susilieja pirminė lizosoma, kuri išskiria hidrolizinius fermentus. Dabar tokia organelė, vadinama antrine lizosoma, pradeda aktyviai virškinti į matricą patekusias medžiagas. Skilimo produktai toliau difunduoja į ląstelės hialoplazmą, o nesuvirškintos liekanos kaupiasi organelės viduje, kuri dabar vadinama likutiniu kūnu. Aukščiau pateikta įvairių tipų lizosomų struktūra paaiškina pagrindines šių ląstelių struktūrų funkcijas.
Organelių vaidmuo žmogaus organizmo medžiagų apykaitos reakcijose
Jei lizosomose gaminasi nepakankamai fermentų, atsiranda jų trūkumas, dėl kurio atsiranda sunkių paveldimų ligų, tokių kaip metachromatinė leukodistrofija. Šios patologijos lizosomų struktūra yra nenormali. Jų matricoje nėra sulfatazių, fermentų, kurie skaido cerebrozidus, arba jie yra neaktyvūs. Būdami medžiagų apykaitos produktai nervinio audinio ląstelėse, jie yra naudojami, tačiau nėra atitinkamų fermentų.veda prie šių junginių kaupimosi neuroglijoje ir neurocitų hialoplazmoje. Tai sukelia intoksikaciją nerviniame audinyje, kuris sudaro smegenis ir nugaros smegenis. Dėl to išsivysto fizinės patologijos ir protinis atsilikimas.
Taigi vienos membranos organelės, atsakingos už medžiagų skaidymą, atlieka labai svarbų vaidmenį ląstelių metabolizme. Šiame darbe tyrėme lizosomų sandarą, išsiaiškinome jų funkcijas ir reikšmę ląstelės ir viso žmogaus organizmo gyvenime.
