Το κύτταρο μπορεί να θεωρηθεί ως μια υπερμικροσκοπική ζωντανή δομή, προικισμένη με όλες τις λειτουργίες που είναι εγγενείς στο σώμα. Τα κυτταρικά στοιχεία που ονομάζονται οργανίδια εκτελούν τη λειτουργία της αναπνοής, της αναπαραγωγής, της απέκκρισης, της πέψης. Τα λυσοσώματα είναι ένας από τους τύπους τέτοιων οργανιδίων. Ανήκουν σε μονομεμβρανικές δομές και επιτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες που σχετίζονται με την πέψη ουσιών και ολόκληρων κυτταρικών στοιχείων που βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα. Σε αυτή την εργασία, θα μελετήσουμε τη δομή των λυσοσωμάτων και θα ανακαλύψουμε το ρόλο τους στην υποστήριξη της ζωής του κυττάρου.
Πώς σχηματίζονται τα οργανίδια
Αντιπροσωπεύοντας κενοτόπια μιας μεμβράνης γεμάτα με πεπτικά ένζυμα, τα λυσοσώματα σχηματίζονται στις στέρνες του συμπλέγματος Golgi και ονομάζονται πρωτογενή. Μέσω των καναλιών της συσκευής, εισέρχονται στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου. Μόλις τα λυσοσώματα αρχίσουν να απορροφούν κατεστραμμένες κυτταροδομές ή να διασπούν οργανικές ουσίες, ονομάζονται δευτερογενή.
Αυτά τα οργανίδια είναι γεμάτα με διαλύματα ενζύμων ικανών να διασπούν μόρια υδατανθράκων, γλυκολιπιδίων και πρωτεϊνών. Στα δευτερεύοντα λυσοσώματα περιέχονται βιολογικά δραστικές ουσίες όπως πρωτεάσες, σουλφουρυλάσες και λιπάσες. Το εσωτερικό περιεχόμενο του οργανοειδούς έχει pH μικρότερο από 7, αφού τα παραπάνω ένζυμα είναι ενεργά σε όξινο περιβάλλον. Τα οργανίδια είναι ικανά για ενδοκυττάρωση ή πινοκύττωση. Ο σχηματισμός λυσοσωμάτων εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από ειδικές πρωτεΐνες στο κύτταρο, που σχηματίζονται στα κανάλια του κοκκώδους ενδοπλασματικού δικτύου.
Η χημική σύνθεση της μήτρας και η δομή του λυσοσώματος
Συνεχίζοντας τη μελέτη των χαρακτηριστικών των λυσοσωμάτων, ας εξετάσουμε ποιες ουσίες σχηματίζουν το εσωτερικό τους περιβάλλον. Το σύμπλεγμα ενζύμων περιέχει τα πιο σημαντικά από αυτά: φωσφορυλάση (διασπά τα αμινοξέα), γλυκοσιδάση (δρα στη γλυκόζη, κυτταρίνη, άμυλο) και λιπάση (εξασφαλίζει την καταστροφή μορίων λίπους, στεροειδών).
Η μεμβράνη του ίδιου του οργανιδίου είναι ανθεκτική στα παραπάνω ένζυμα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, γίνεται ευάλωτο στη δράση τους, η οποία οδηγεί σε αυτόλυση - την αυτοδιάλυση της μεμβράνης, με αποτέλεσμα οι επιθετικές ουσίες της μήτρας να χύνονται στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου. Αυτό το κάνει να αφομοιωθεί από μόνο του.
Οργανοειδείς συναρτήσεις
Είναι γνωστό πόσο σημαντικές είναι οι αντιδράσεις στις μεταβολικές διεργασίες που προάγουν τη χρήση άχρηστων ουσιών ή τμημάτων κυτταρικών δομών, όπως παλιά μιτοχόνδρια, ριβοσώματα. Η υψηλή ενζυματική δραστηριότητα των οργανιδίων εκδηλώνεται σε εκείνα τα κύτταρα που ονομάζονται φαγοκυτταρικά. Αυτό είναιπρώτα απ 'όλα, οι δομές του ανοσοποιητικού συστήματος: βασεόφιλα, μακροφάγα, ουδετερόφιλα, Β-λεμφοκύτταρα. Τα πρωτογενή λυσοσώματα σε αυτά τα κύτταρα είναι αρκετά μεγάλα (έως 0,5 microns). Περιέχουν ένζυμα όπως ριβονουκλεάση, πρωτεάση, δεοξυριβονουκλεάση. Αυτή η σύνθεση εξηγείται ως εξής: κύτταρα ικανά για φαγοκυττάρωση διασπούν κυρίως σωματίδια ιών και βακτηρίων που περιέχουν πρωτεΐνες και ριβονουκλεϊκά οξέα.
Ένας ενδιαφέρον μηχανισμός που παρέχει την πρωτεολυτική δραστηριότητα του οργανιδίου. Ξένα σωματίδια ή μόρια συλλαμβάνονται πρώτα από το κενοτόπιο. Το πρωτογενές λυσόσωμα συγχωνεύεται με αυτό, το οποίο εκκρίνει υδρολυτικά ένζυμα. Τώρα ένα τέτοιο οργανίδιο, που ονομάζεται δευτερογενές λυσόσωμα, αρχίζει να αφομοιώνει ενεργά τις ουσίες που έχουν εισέλθει στη μήτρα. Τα προϊόντα διάσπασης διαχέονται περαιτέρω στο υαλόπλασμα του κυττάρου και τα άπεπτα υπολείμματα αποθηκεύονται μέσα στο οργανίδιο, το οποίο τώρα ονομάζεται υπολειμματικό σώμα. Η παραπάνω δομή των λυσοσωμάτων διαφόρων τύπων εξηγεί τις κύριες λειτουργίες αυτών των κυτταρικών δομών.
Ο ρόλος των οργανιδίων στις μεταβολικές αντιδράσεις του ανθρώπινου σώματος
Εάν παράγονται ανεπαρκή ένζυμα στα λυσοσώματα, εμφανίζεται ανεπάρκειά τους, οδηγώντας σε σοβαρές κληρονομικές ασθένειες, όπως η μεταχρωματική λευκοδυστροφία. Η δομή των λυσοσωμάτων σε αυτή την παθολογία είναι ανώμαλη. Στη μήτρα τους, οι σουλφατάσες, ένζυμα που διασπούν τους σερεβροσίτες, απουσιάζουν ή βρίσκονται σε ανενεργή κατάσταση. Όντας μεταβολικά προϊόντα στα κύτταρα του νευρικού ιστού, υπόκεινται σε χρήση, αλλά η απουσία των αντίστοιχων ενζύμωνοδηγεί στη συσσώρευση αυτών των ενώσεων στη νευρογλοία και στο υαλόπλασμα των νευροκυττάρων. Αυτό προκαλεί δηλητηρίαση στον νευρικό ιστό που σχηματίζει τον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό. Ως αποτέλεσμα, η ανάπτυξη σωματικών παθολογιών και νοητική υστέρηση.
Έτσι, τα οργανίδια μιας μεμβράνης που είναι υπεύθυνα για τη διάσπαση των ουσιών παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στον κυτταρικό μεταβολισμό. Σε αυτή την εργασία, μελετήσαμε τη δομή των λυσοσωμάτων, ανακαλύψαμε τις λειτουργίες και τη σημασία τους στη ζωή του κυττάρου και ολόκληρου του ανθρώπινου σώματος συνολικά.
