Solua voidaan pitää ultramikroskooppisena elävänä rakenteena, jolla on kaikki keholle ominaiset toiminnot. Soluelementit, joita kutsutaan organelleiksi, suorittavat hengitys-, lisääntymis-, erittymis- ja ruoansulatustoimintoja. Lysosomit ovat yksi tällaisten organellien tyypeistä. Ne kuuluvat yksikalvorakenteisiin ja suorittavat erityisiä toimintoja, jotka liittyvät sytoplasmassa olevien aineiden ja kokonaisten soluelementtien pilkkomiseen. Tässä työssä tutkimme lysosomien rakennetta ja niiden roolia solun elämän ylläpitäjänä.
Kuinka organellit muodostuvat
Lysosomit, jotka edustavat ruoansulatusentsyymeillä täytettyjä yksikalvoisia tyhjiöitä, muodostuvat Golgi-kompleksin vesisäiliöissä, ja niitä kutsutaan primäärisiksi. Laitteen kanavien kautta ne tulevat solun sytoplasmaan. Heti kun lysosomit alkavat imeä vaurioituneita sytorakenteita tai hajottaa orgaanisia aineita, niitä kutsutaan toissijaisiksi.
Nämä organellit ovat täynnä entsyymiliuoksia, jotka pystyvät hajottamaan hiilihydraatti-, glykolipidi- ja proteiinimolekyylejä. Sekundaarisissa lysosomeissa on biologisesti aktiivisia aineita, kuten proteaaseja, sulfurylaaseja ja lipaaseja. Organoidin sisäisen pitoisuuden pH on alle 7, koska edellä mainitut entsyymit ovat aktiivisia happamassa ympäristössä. Organellit kykenevät endosytoosiin tai pinosytoosiin. Lysosomien muodostuminen riippuu suurelta osin solun erityisistä proteiineista, jotka muodostuvat rakeisen endoplasmisen retikulumin kanaviin.
Matriisin kemiallinen koostumus ja lysosomin rakenne
Jatkamalla lysosomien ominaisuuksien tutkimista, pohditaan, mitkä aineet muodostavat niiden sisäisen ympäristön. Entsyymikompleksi sisältää niistä tärkeimmät: fosforylaasin (hajota aminohappoja), glukosidaasin (vaikuttaa glukoosiin, selluloosaan, tärkkelykseen) ja lipaasin (varmistaa rasvamolekyylien, steroidien tuhoutumisen).
Organellin oma kalvo on resistentti edellä mainituille entsyymeille. Joissakin tapauksissa se tulee alttiiksi niiden toiminnalle, mikä johtaa autolyysiin - kalvon itsestään liukenemiseen, jonka seurauksena matriisin aggressiiviset aineet kaadetaan solun sytoplasmaan. Tämä saa sen sulamaan itsestään.
Organoiditoiminnot
On hyvin tunnettua, kuinka tärkeitä reaktiot ovat aineenvaihduntaprosesseissa, jotka edistävät jäteaineiden tai solurakenteiden osien, kuten vanhojen mitokondrioiden, ribosomien, hyötykäyttöä. Organellien korkea entsymaattinen aktiivisuus ilmenee niissä soluissa, joita kutsutaan fagosyyttisiksi. Tämä onEnsinnäkin immuunijärjestelmän rakenteet: basofiilit, makrofagit, neutrofiilit, B-lymfosyytit. Näiden solujen primääriset lysosomit ovat melko suuria (jopa 0,5 mikronia). Ne sisältävät entsyymejä, kuten ribonukleaasia, proteaasia, deoksiribonukleaasia. Tämä koostumus selitetään seuraavasti: fagosytoosiin kykenevät solut hajottavat ensisijaisesti proteiineja ja ribonukleiinihappoja sisältäviä virus- ja bakteeripartikkeleita.
Mielenkiintoinen mekanismi, joka tarjoaa organellin proteolyyttisen aktiivisuuden. Vieraat hiukkaset tai molekyylit vangitaan ensin vakuoliin. Ensisijainen lysosomi sulautuu siihen, joka erittää hydrolyyttisiä entsyymejä. Nyt tällainen organelli, jota kutsutaan toissijaiseksi lysosomiksi, alkaa aktiivisesti sulattaa matriisiin joutuneita aineita. Hajoamistuotteet diffundoituvat edelleen solun hyaloplasmaan, ja sulamattomia jäännöksiä varastoituu organelliin, jota nykyään kutsutaan jäännöskappaleeksi. Yllä oleva erityyppisten lysosomien rakenne selittää näiden solurakenteiden päätoiminnot.
Organelien rooli ihmiskehon aineenvaihduntareaktioissa
Jos lysosomeissa tuotetaan riittämättömästi entsyymejä, ilmenee niiden puutos, mikä johtaa vakaviin perinnöllisiin sairauksiin, kuten metakromaattiseen leukodystrofiaan. Lysosomien rakenne tässä patologiassa on epänormaali. Niiden matriisissa sulfataaseja, entsyymejä, jotka hajottavat serebrosideja, puuttuu tai ne ovat inaktiivisessa tilassa. Koska ne ovat aineenvaihduntatuotteita hermokudoksen soluissa, ne ovat hyödynnettyinä, mutta vastaavien entsyymien puuttuessajohtaa näiden yhdisteiden kertymiseen hermosyyttien neurogliaan ja hyaloplasmaan. Tämä aiheuttaa myrkytyksen hermokudoksessa, joka muodostaa aivot ja selkäytimen. Seurauksena on fyysisten sairauksien ja henkisen jälkeenjääneisyyden kehittyminen.
Siksi aineiden hajoamisesta vastaavilla yksikalvoisilla organelleilla on erittäin tärkeä rooli solujen aineenvaihdunnassa. Tässä työssä tutkimme lysosomien rakennetta, selvitimme niiden toimintaa ja merkitystä solun ja koko ihmiskehon elämässä.
