Innehåll
- Lysosomfunktion
- Strukturen hos lysosomer
- Varför lysosomer är viktiga
- Varför är lysosomer sura?
- Roll i sjukdom
Lysosomer är småcellorganeller i kärnbärande eller eukaryota celler.
De är belägna i cytosolen i cellerna och flyter fritt inom cellerna utanför kärnan. De har en enkel struktur som består av ett yttre lysosomalt membran som omger en sur inre vätska.
Lysosomer är som småcelliga magar: de smälter avfall och överflödiga cellfragment.
Lysosomfunktion
Lysosomernas huvudfunktion är att hjälpa till med cellmetabolismen genom att ta upp och lösa oönskade delar av cellen, cellskräp eller främmande ämnen som har kommit in i cellen.
Matsmältningsenzymerna i deras sura inre bryter ner stora strukturer och molekyler till enkla komponenter, och de returnerar sedan produkterna till cellen för vidare användning eller bortskaffande.
De lysosomala enzymerna syntetiseras i endoplasmatisk retikulum.
Enzymerna överförs till Golgi-apparaten där lysosomerna produceras. Lysosomerna använder de sura hydrolaserna från endoplasmatisk retikulum för att smälta komplexa proteiner och organeller som inte längre behövs.
Lysosomerna fungerar väsentligen som cellerna matsmältningssystemet.
Strukturen hos lysosomer
Lysosomer är runda membranbundna organeller med ett enda yttre lysosomalt membran.
Membranet är ogenomträngligt för det sura innehållet i lysosomen. Detta skyddar resten av cellen från matsmältningsenzymerna i membranet. När det sura pH-värdet har fastställts, kan lysosomen smälta cellavfallsprodukter, gamla celldelar och annat skräp.
För att säkerställa att cellfragment, främmande föremål och cellskräp smälts medan friska delar av cellen inte attackeras, märks de redundanta komponenterna med specifika kemikalier som identifierar dem som mål.
Lysosomen intar eller omger målen och använder några av de hydrolytiska enzymerna och andra kemikalier inuti membranet för att demontera komplexa kemiska strukturer och skapa enkla ämnen som cellen kan återanvända.
Varför lysosomer är viktiga
Cellbiologi inkluderar interna processer som producerar avfall, och andra främmande organ eller ämnen kan tränga in i cellen.
En cell måste kunna bortskaffa sådant oönskat material och det är lysosomernas funktion. De reser genom cellinredningen och letar efter material som har markerats som överflödigt.
Lysosomens sura inre kan bryta ner molekyler som komplexa kolhydrater, stora proteiner och lipider.
De resulterande enkla molekylerna kan antingen drivas ut från cellen eller användas för reparation och underhåll av cellstrukturer såsom det yttre plasmamembranet. Produkterna från lysosomerna, när de förvisas från cellen och transporteras till andra celler, kan signalera vilka processer cellen utför och låta andra celler reagera i enlighet därmed.
Varför är lysosomer sura?
Den sura naturen hos vätskan inuti lysosomen tjänar två syften.
Först hjälper syrorna med att smälta och avskilja de komplexa molekylerna i de redundanta cellfragmenten. För det andra är matsmältningsenzymerna och andra kemikalier som bryter upp lysosommålen utformade för att fungera i en sur miljö. Den här funktionen skyddar cellen.
Om lysosomen brister eller läcker neutraliseras den sura vätskan snabbt och lysosomala enzymer och andra digererande kemikalier kommer inte längre att vara effektiva och kommer inte att attackera friska cellstrukturer.
Att upprätthålla det sura pH-värdet inuti lysosomen är därför avgörande för dess funktion och för cellskydd. Lysosomen åstadkommer detta genom att använda kemiska reaktioner med protonpumpar på dess yta och inuti membranet för att överföra vätejoner eller protoner över membranet och in i det inre.
Vätejonerna upprätthåller den inre vätskans surhet.
••• SciencingRoll i sjukdom
Lysosomer spelar en roll i båda slåss mot sjukdomar och i orsak av sjukdom. När främmande patogener som bakterier kommer in i en cell kan lysosomerna hjälpa till att neutralisera dem genom att smälta dem. På detta sätt hjälper de med en immunsvar från organismer.
När lysosomer inte fungerar korrekt kan de orsaka störningar som kallas lysosomala lagringssjukdomar.
Om ett av de många lysosomala enzymerna har en felaktig kemisk formel på grund av en genetisk mutation, byggs det ämne som enzymet ska smälta upp. Sådana störningar kan också kopplas till cancer och hjärt-kärlsjukdomar.
Normalt är lysosomer en väsentlig del av cellavfallssystemet, men när ett eller flera enzymer saknas är en snabb diagnos nödvändig för att ersätta enzymerna och minska avfallsuppbyggnaden.
Relaterade begrepp och cellulära komponenter: