Одномембранные лизосомы: особенности строения и функции

Одномембранные лизосомы: строение и функции

Что представляют собой органеллы лизосомы

Основная задача лизосом — это осуществлять внутриклеточное пищеварение (расщеплять биополимеры) при помощи специфического набора гидролитических ферментов. Такие вещества окружает замкнутая оболочка, благодаря которой они не могут попасть внутрь клетки и разрушить составные ее части.

Отмечается, что лизосомы могут стать причиной естественной гибели клеток или их частей — это объясняется естественным клеточным балансом.

Впервые лизосомы открыл бельгийский ученый-биохимик Кристиан Дюв: это произошло в 1955 году.

Отмечаются следующие особенности строения лизосом:

• они выглядят как мембранные мешочки, содержащие кислую структуру;
• овальная и округлая конфигурация;
• представленность во всех клетках человеческого организма за исключением лизосом.

Есть и другие функции и особенности строения лизосом, учитывая которые можно предположить степень их важности внутри процесса клеточного пищеварения.

Важной составляющей строения лизосом является наличие кислых гидролаз — то, что существенно отличает лизосомы от других органоидов. При помощи этих ферментов происходит распад веществ белковой природы, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот.

Каждый из этих ферментов отвечает за расщепление особой группы органических веществ. Процесс расщепления происходит с разной скоростью (в зависимости от типа фермента). В обеспечении комплекса реакций лизиса каждому из ферментов отводится особое значение.

Основные функции лизосом

Что представляет собой лизис?

Реакции лизиса отличаются многообразием, при этом в каждой из них есть аутолиз и аутофагоцитоз.

Кислая среда считается нормальной средой, обеспечивающей оптимальную работу всех органелл. Показатели этой среды — 4,5-5 pH. В случае перехода кислой среды в щелочную появляются определенные лизосомальные болезни. Как результат — скопление мукополисахаридов.

В одномембранной оболочке лизосом присутствуют транспортные белки, переносящие продукты пищеварения из органеллы во внешнюю клеточную среду.

В растительной клетке лизосом нет: их функции берут на себя вакуоли. В жидкости вакуоли присутствует определенный набор ферментов, ускоряющих транспорт веществ.

Где формируются лизосомы?

Лизосомы формируются на основе пузырьков — после того, как они отпочковываются от аппарата Гольджи. Процесс образования органелл происходит также при помощи зернистой мембраны и ЭПС.

Рибосомы ЭПС синтезируют все ферменты лизосом, после чего они направляются к аппарату Гольджи.

Выделяют несколько видов лизосом:

• первичные. Такие kbpjcjvs формируются около аппарата Гольджи и содержат неактивированные ферменты;
• вторичные. В них содержатся активированные ферменты, которые непосредственно контактируют с расщепленными биополимерами. Активизация ферментов лизосом происходит тогда, когда вокруг них формируется кислая среда.

Также лизосомы бывают:

• гетеролизосомами. Такие лизосомы переваривают вещества, захваченные клеткой при помощи фагоцитоза (твердых частиц) и пиноцитоза (капель жидкости);
• аутолизосомы. Используются для разрушения разных внутриклеточных структур.

Чтобы обмен веществ находился в оптимальном состоянии, нужны различные варианты лизосом. Их комплекс позволяет клетке избавляться от токсинов и избегать сложной степени отравления элементарной живой системы.

Внутри клетки лизосомы выполняют следующие функции:

• внутриклеточное пищеварение;
• аутолиз;
• аутофагоцитоз.

Лизосомальные ферменты обеспечивают переваривание веществ, попадающих в клетку в процессе эндоцитоза, а также нейтрализацию питательных соединений и чужеродных агентов.

После переваривания захваченного материала он попадает в цитоплазму. Непереваренные же остатки пищи остаются на месте и формируют остаточное тельце. Нормальные условия обеспечивают уход телец из клетки.

Нервные клетки, отличающиеся длительным жизненным циклом, накапливают за все время большое количество остаточных телец. В них содержится пигмент старения. Эти тельца не выводятся даже при развитии патологии.

Так как естественный процесс программы гибели клеток или апоптоз, лизосомы принимают участие и в нем. Они отвечают за действие гидролитических ферментов в ходе переваривания отмерших клеток. Так клетки очищаются от структур, выполнивших собственную функцию.

Приведем следующий пример работы лизосом внутри многоклеточных структур. Когда головастик преобразовывается в зрелую особь, находящиеся в клетках хвостовой части лизосомы расщепляют его (хвост). В результате хвост исчезает, а продукты переваривания поглощают остальные клетки тела.

В качестве вывода можно обозначить, что лизосомы — важнейший клеточный компонент. С их помощью налаживается обмен веществ в клетках и обеспечивается гомеостаз. В клетках помимо лизосом есть и другие одномембранные органоиды: вакуоли, комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть и др.

Для всех одномембранных органоидов свойственно уникальное значение и особенное функционирование. При этом, все они связаны друг с другом и являются производными клеточной мембраны.