Innhold
- Lysosomfunksjon
- Strukturen til lysosomer
- Hvorfor lysosomer er viktige
- Hvorfor er lysosomer sure?
- Roll i sykdom
Lysosomer er småcelleorganeller i kjernebærende eller eukaryote celler.
De er lokalisert i cytosolen til cellene, og flyter fritt i cellene utenfor kjernen. De har en enkel struktur sammensatt av en ytre lysosomal membran som omgir et surt indre væske.
Lysosomer er som småcelle-mager: de fordøyer avfall og overflødige cellefragmenter.
Lysosomfunksjon
Lysosomene har som hovedfunksjon å hjelpe til med cellemetabolismen ved å innta og løse opp uønskede deler av cellen, cellevfall eller fremmedstoffer som har kommet inn i cellen.
Fordøyelsesenzymer i det sure interiøret deres nedbryter store strukturer og molekyler i enkle komponenter, og de returnerer deretter produktene til cellen for videre bruk eller avhending.
De lysosomale enzymer blir syntetisert i endoplasmatisk retikulum.
Enzymene føres videre til Golgi-apparatet der lysosomene blir produsert. Lysosomene bruker syrehydrolasene fra endoplasmatisk retikulum for å fordøye komplekse proteiner og organeller som ikke lenger er nødvendig.
Lysosomene fungerer i det vesentlige som fordøyelsessystemet.
Strukturen til lysosomer
Lysosomer er runde membranbundne organeller med en enkelt ytre lysosomal membran.
Membranen er ugjennomtrengelig for det sure innholdet i lysosomet. Dette beskytter resten av cellen fra fordøyelsesenzymer i membranen. Når den sure pH-verdien er etablert, kan lysosomet fordøye celleavfallsprodukter, gamle celledeler og annet rusk.
For å sikre at cellefragmenter, fremmedlegemer og cellevfall blir fordøyd mens sunne deler av cellen ikke blir angrepet, merkes de overflødige komponentene med spesifikke kjemikalier som identifiserer dem som mål.
Lysosomet inntar eller omgir målene og bruker noen av de hydrolytiske enzymer og andre kjemikalier inne i membranen for å demontere komplekse kjemiske strukturer og lage enkle stoffer cellen kan gjenbruke.
Hvorfor lysosomer er viktige
Cellebiologi inkluderer interne prosesser som produserer avfall, og andre fremmedlegemer eller stoffer kan trenge inn i cellen.
En celle må kunne disponere slikt uønsket materiale, og det er funksjonen til lysosomene. De reiser gjennom celleinteriøret og ser etter materiale som er blitt merket som overflødig.
Det sure interiøret i lysosomet kan bryte ned molekyler som komplekse karbohydrater, store proteiner og lipider.
De resulterende enkle molekylene kan enten bortvises fra cellen eller brukes til reparasjon og vedlikehold av cellestrukturer slik som den ytre plasmamembranen. Produktene fra lysosomene, når de blir utvist fra cellen og transportert til andre celler, kan signalisere hvilke prosesser cellen utfører og la andre celler reagere tilsvarende.
Hvorfor er lysosomer sure?
Den sure naturen til væsken inne i lysosomet tjener to formål.
Først hjelper syrene med å fordøye og demontere de komplekse molekylene i de overflødige cellefragmentene. For det andre er fordøyelsesenzymer og andre kjemikalier som bryter opp lysosommålene designet for å fungere i et surt miljø. Denne funksjonen beskytter cellen.
Skulle lysosomet briste eller lekke, nøytraliseres den sure væsken raskt, og de lysosomale enzymer og andre fordøyelseskjemikalier vil ikke lenger være effektive og vil ikke angripe sunne cellestrukturer.
Opprettholdelse av den sure pH-verdien inne i lysosomet er derfor kritisk for dens funksjon og for cellebeskyttelse. Lysosomet oppnår dette ved å bruke kjemiske reaksjoner med protonpumper på overflaten og inne i membranen for å overføre hydrogenioner eller protoner over membranen og inn i det indre.
Hydrogenionene opprettholder surheten i det indre væsken.
••• SciencingRoll i sykdom
Lysosomer spiller en rolle i begge kjempe mot sykdommer og i årsaken av sykdom. Når fremmede patogener som bakterier kommer inn i en celle, kan lysosomene bidra til å nøytralisere dem ved å fordøye dem. På denne måten hjelper de med en immunrespons fra organismer.
Når lysosomer ikke fungerer som de skal, kan de forårsake lidelser som kalles lysosomale lagringssykdommer.
Hvis en av de mange lysosomale enzymer har en feil kjemisk formel på grunn av en genetisk mutasjon, bygger stoffet opp som enzymet skal fordøye. Slike lidelser kan også knyttes til kreft og hjerte- og karsykdommer.
Normalt er lysosomer en essensiell del av celleavfallssystemet, men når en eller flere enzymer mangler, er en rask diagnose nødvendig for å erstatte enzymer og redusere avfallsoppbyggingen.
Beslektede konsepter og mobilkomponenter: