Celico lahko obravnavamo kot ultramikroskopsko živo strukturo, obdarjeno z vsemi funkcijami, ki so lastne telesu. Celični elementi, imenovani organeli, opravljajo funkcijo dihanja, razmnoževanja, izločanja, prebave. Lizosomi so ena od vrst takšnih organelov. Spadajo v enomembranske strukture in opravljajo posebne funkcije, povezane s prebavo snovi in celih celičnih elementov, ki se nahajajo v citoplazmi. V tem delu bomo preučili zgradbo lizosomov in ugotovili njihovo vlogo pri podpori življenja celice.
Kako nastanejo organeli
Lizosomi, ki predstavljajo enomembranske vakuole, napolnjene s prebavnimi encimi, nastanejo v cisternah Golgijevega kompleksa in se imenujejo primarni. Skozi kanale aparata vstopijo v citoplazmo celice. Takoj, ko začnejo lizosomi absorbirati poškodovane citostrukture ali razgraditi organske snovi, jih imenujemo sekundarni.
Te organele so napolnjene z raztopinami encimov, ki lahko razgradijo molekule ogljikovih hidratov, glikolipidov in beljakovin. V sekundarnih lizosomih so biološko aktivne snovi, kot so proteaze, sulfurilaze in lipaze. Notranja vsebnost organoida ima pH manj kot 7, saj so zgornji encimi aktivni v kislem okolju. Organele so sposobne endocitoze ali pinocitoze. Tvorba lizosomov je v veliki meri odvisna od posebnih beljakovin v celici, ki nastanejo na kanalih granularnega endoplazmatskega retikuluma.
Kemična sestava matriksa in struktura lizosoma
Ko nadaljujemo s preučevanjem značilnosti lizosomov, razmislimo, katere snovi tvorijo njihovo notranje okolje. Kompleks encimov vsebuje najpomembnejše med njimi: fosforilazo (razgrajuje aminokisline), glukozidazo (deluje na glukozo, celulozo, škrob) in lipazo (zagotavlja uničenje maščobnih molekul, steroidov).
Lastna membrana organele je odporna na zgornje encime. V nekaterih primerih postane ranljiv za njihovo delovanje, kar vodi do avtolize - samoraztapljanja membrane, zaradi česar se agresivne snovi matriksa vlijejo v citoplazmo celice. To povzroči, da se samoprebavi.
Organoidne funkcije
Znano je, kako pomembne so reakcije v presnovnih procesih, ki spodbujajo izrabo odpadnih snovi ali delov celičnih struktur, kot so stari mitohondriji, ribosomi. Visoka encimska aktivnost organelov se kaže v tistih celicah, ki jih imenujemo fagocitne. To jenajprej strukture imunskega sistema: bazofilci, makrofagi, nevtrofilci, B-limfociti. Primarni lizosomi v teh celicah so precej veliki (do 0,5 mikrona). Vsebujejo encime, kot so ribonukleaza, proteaza, deoksiribonukleaza. Ta sestava je razložena na naslednji način: celice, ki so sposobne fagocitoze, primarno razgradijo delce virusov in bakterij, ki vsebujejo beljakovine in ribonukleinske kisline.
Zanimiv mehanizem, ki zagotavlja proteolitično aktivnost organele. Tuje delce ali molekule najprej zajame vakuola. Z njim se zlije primarni lizosom, ki izloča hidrolitične encime. Zdaj taka organela, imenovana sekundarni lizosom, začne aktivno prebavljati snovi, ki so vstopile v matriks. Produkti cepitve dalje difundirajo v hialoplazmo celice, neprebavljeni ostanki pa se shranijo znotraj organele, ki se zdaj imenuje preostalo telo. Zgornja struktura lizosomov različnih vrst pojasnjuje glavne funkcije teh celičnih struktur.
Vloga organelov v presnovnih reakcijah človeškega telesa
Če se v lizosomih proizvaja premalo encimov, pride do njihovega pomanjkanja, kar vodi do hudih dednih bolezni, kot je metakromatska levkodistrofija. Struktura lizosomov pri tej patologiji je nenormalna. V njihovem matriksu so sulfataze, encimi, ki razgrajujejo cerebrozide, odsotni ali pa so v neaktivnem stanju. Ker so produkti presnove v celicah živčnega tkiva, so predmet uporabe, vendar odsotnost ustreznih encimovvodi do kopičenja teh spojin v nevrogliji in hialoplazmi nevrocitov. To povzroči zastrupitev v živčnem tkivu, ki tvori možgane in hrbtenjačo. Posledično se razvijejo telesne patologije in duševna zaostalost.
Tako imajo enomembranske organele, ki so odgovorne za razgradnjo snovi, zelo pomembno vlogo pri celičnem metabolizmu. V tem delu smo preučili zgradbo lizosomov, ugotovili njihove funkcije in pomen v življenju celice in celotnega človeškega telesa kot celote.
