Lysosomy jsou buněčné "řádové"

Každá živá buňka má soubor struktur, které jí umožňují prokázat všechny vlastnosti živého organismu. Aby mohla buňka řádně fungovat, musí dostat dostatek živin, rozdělit je a uvolnit energii, která pak bude použita k podpoře životně důležitých procesů.

V první fázi komplexních procesů řízení energie jsou lysozomy buňky, které jsou ligovány podél okrajů zploštělých diktyosomálních cisterna (Golgiho komplex).

Jak jsou lysosomy uspořádány

Lysosomy jsou sférické jednobuněčné těleso o průměru 0,2 až 2 μm, ve kterém je uzavřen komplex hydrolytických enzymů. Jsou schopni rozdělit všechny přírodního polymeru nebo látka složité struktury, která vstupuje do buňky jako živný substrát nebo cizí činidlo:

• proteiny a polypeptidy;
• polysacharidy (škrob, dextriny, glykogen);
• nukleové kyseliny;
• lipidů.

Tato účinnost je zajištěna asi 40 různými typy enzymů obsaženými jak v matrici lysosomu, tak i na vnitřní straně membrány v adherovaném stavu.

Chemie lysosomů

Membrána obklopující lysozom chrání organely a další složky buňky před trávením komplexem enzymů. Ale ve skutečnosti v bublině jsou všechny enzymy bílkovinného původu, proč nejsou proteázy štěpeny?

Faktem je, že uvnitř lysosomů jsou enzymy v glykosylovaném stavu. Tato "skořápka" uhlohydrátů je pro proteolytické enzymy špatně rozpoznatelná.

Reakce média uvnitř lysosomu je slabě kyselá (pH 4,5-5), na rozdíl od téměř neutrální reakce hyaloplasmy. Vytváří příznivé podmínky pro působení enzymů a zajišťuje práce H⁺-ATPáza, která pumpuje protony do organely.

Proces transformace lysosomů

Morfologicky se v buňce rozlišují dva základní typy lysosomů - primární a sekundární.

Primární lysosomy jsou malé vezikuly, hladké nebo stínované, odděleny od cisterna komplex Golgi. Obsahují sadu hydrolytických enzymů, které byly dříve vytvořeny na membránách granulovaných (drsných) EPR. Před absorpcí živného substrátu jsou lysosomy neaktivní.

K zahájení práce enzymů v lysosomu musí být zachyceny částice potravin nebo kapaliny. Existují dva způsoby:

1. Autofagií, když je částice potravy absorbována lysosomem z okolní cytoplazmy. V tomto případě je membrána organely invaginována na místě kontaktu s částicemi a tvoří endokytózní lahvičku a pak se liguje uvnitř lyzosomu.
2. Při heterofágii, kdy se lysozóm spojuje s endocytotickými vezikuly, které se nacházejí buněčné cytoplazmy jako výsledek absorpce pevných částic nebo kapalin zvenku.

Sekundární lysosomy jsou vezikuly obsahující obě enzymy a substrát pro trávení. Jsou charakterizovány výraznou hydrolytickou aktivitou a jsou tvořeny jako výsledek absorpce substrátu primárním lyzozomem.

Zatímco funkce lysozomu jsou redukovány na trávení (trávení) pevných organických částic a rozpuštěných látek, všestrannost procesu je zajištěna schopností sekundárních lysosomů:

• spojit se s primárními lysosomy, které zavádějí novou část enzymů;
• spojit se s novými částicemi potravin nebo endocytotickými vezikuly, udržováním kontinuálního štěpení;
• spojit se s jinými sekundárními lysosomy, vytvářet velkou strukturu schopnou absorbovat jiné buněčné organely;
• absorbují puchocytózní vezikuly, čímž se změní v mnohořetězcové tělo.

Struktura lysozomu zároveň se radikálně nemění. Obvykle se zvyšuje pouze velikost.

Jiné typy lysosomů

Někdy se štěpení látek v lysosomu nedostává až do konce. Nenasystěné částice se z organelu neodstraní, ale v ní se hromadí. Po vyčerpání zásoby hydrolytických enzymů se obsah kondenzuje a zpracovává, struktura lysozomu se stává složitějším, vrstevnatým. Pigmentované látky mohou být také uloženy. Lysosom je přeměněn na zbytkové tělo.

Následně zůstanou v buňce reziduální buňky nebo jsou z nich odstraněny exocytózou.

V buňkách protista se nacházejí autofagosomy. Svojí povahou patří do sekundárních lysosomů. Uvnitř těchto organel jsou nalezeny zbytky velkých buněčných složek a cytoplazmatických struktur. Vznikají během poškození buněk, stárnou buněčné organely a slouží k využití buněčných složek a uvolňují monomery.

Funkce lysozomu v kleci

Lysosomy především poskytují buňce potřebný stavební materiál a depolymerizují látky, které do ní vstoupily.

Rozdělení sacharidů je důležitým článkem v energetickém metabolismu buňky a dodává substrát pro konverzi do mitochondrií.

Lysosomy jsou také spojením v imunitním systému těla:

1. Po fagocytóze bakterií leukocytům lysosomy vylévají svůj obsah do dutiny bubliny fagocytózy a zničí škodlivý mikroorganismus.
2. Během apoptózy uvolňují proteolytické enzymy - programovaná buněčná smrt.
3. Zlikvidujte poškozené a "staré" buněčné organely.

V kombinaci s proliferací buněk zajišťuje zapojení lysosomů v procesu využití různých struktur obnovu organismu.