Будова лізосом і їх роль в клітинному метаболізмі

Клітку можна розглядати як ультрамікроскопічних живу структуру, наділену всіма функціями, властивими організму. Клітинні елементи, звані органеллами, виконують функцію дихання, розмноження, виділення, травлення. Лізосоми - один з видів таких органоїдів. Вони відносяться до одномембранних структурам і виконують специфічні функції, пов`язані з переварюванням речовин і цілих клітинних елементів, що знаходяться в цитоплазмі. У даній роботі ми вивчимо будову лізосом і з`ясуємо їх роль в життєзабезпеченні клітини.

Відео: Popular Videos - Biology & Cell

Як утворюються органели

Представляючи собою одномембранних вакуолі, заповнені травними ферментами, лізосоми формуються в цистернах комплексу Гольджі і називаються первинними. По каналах апарату вони виходять в цитоплазму клітини. Як тільки лізосоми починають поглинати пошкоджені цітоструктури або розщеплювати органічні речовини, вони отримують назву вторинних.

Ці органели заповнені розчинами ферментів, здатних до розщеплення молекул вуглеводів, гликолипидов і білків. Саме у вторинних лізосомах містяться такі біологічно активні речовини, як протеази, сульфурілаза і ліпази. Внутрішній вміст органоида має pH менше 7, так як перераховані вище ферменти активні в кислому середовищі. Органели здатні до ендоцитозу або піноцитозу. Формування лізосом залежить в великій мірі від спеціальних білків в клітині, що утворюються на каналах гранулярной ендоплазматичної мережі.

Відео: Будова клітини. Мітохондрії. Пластида. органели руху

Хімічний склад матриксу та структура лізосоми

Продовжуючи вивчати особливості лізосом, розглянемо, які саме речовини утворюють їх внутрішнє середовище. Комплекс ферментів містить найбільш важливі з них: фосфорилазу (розщеплює амінокислоти), глюкозидази (діє на глюкозу, целюлозу, крохмаль) і ліпазу (забезпечує руйнування молекул жирів, стероїдів).

Власна мембрана органели стійка до вищеперелічених ферментам. У деяких випадках вона стає вразливою до їх дії, що призводить до автолизу - самораствореніе мембрани, внаслідок чого агресивні речовини матриксу виливаються в цитоплазму клітини. Це призводить до її самопереваріванію.

функції органоида

Добре відомо, як важливі в процесах метаболізму реакції, що сприяють утилізації відпрацьованих речовин або частин клітинних структур, наприклад старих мітохондрій, рибосом. Висока ферментативна активність органел проявляється в тих клітинах, які називаються фагоцитуючими. Це перш за все структури імунної системи: базофіли, макрофаги, нейтрофіли, В-лімфоцити. Первинні лізосоми в цих клітинах досить великі (до 0,5 мкм). Вони містять такі ферменти, як рибонуклеаза, протеаза, дезоксирибонуклеаза. Пояснюється такий склад наступним чином: клітини, здатні до фагоцитозу, розщеплюють насамперед частки вірусів і бактерій, що містять білки і РНК.

Цікавий механізм, що забезпечує протеолітичну активність органели. Чужорідні частинки або молекули спочатку захоплюються вакуолью. З нею зливається первинна лизосома, яка виділяє гідролітичні ферменти. Тепер така органела, яка називається вторинною лизосомой, починає активно перетравлювати надійшли в матрикс речовини. Продукти розщеплення далі дифундують в гіалоплазму клітини, а неперетравлені залишки складуються всередині органели, яка тепер називається залишковим тільцем. Вищеописане будова лізосом різних видів і пояснює головні функції цих клітинних структур.

Роль органоїдів в метаболічних реакціях людського організму

Якщо ферментів в лізосомах виробляється недостатньо, виникає їх дефіцит, що призводить до тяжких спадкових захворювань, наприклад до метахроматіческая лейкодистрофии. Будова лізосом при цій патології аномально. В їх матриксі відсутні або перебувають в неактивному стані сульфатази - ферменти, що розщеплюють цереброзидів. Будучи продуктами обміну в клітинах нервової тканини, вони підлягають утилізації, але відсутність відповідних ферментів призводить до накопичення цих сполук в нейроглії і гіалоплазме нейроцитів. Це викликає інтоксикацію в нервової тканини, що утворює головний і спинний мозок. Як результат - розвиток фізичних патологій і розумової відсталості.

Таким чином, одномембранних органели, відповідають за розщеплення речовин, відіграють дуже важливу роль в клітинному метаболізмі. У даній роботі ми вивчили будову лізосом, з`ясували їх функції і значення в життєдіяльності клітини і всього організму людини в цілому.