Vad är lysosomer och hur bildas de?

Det finns två primära typer av celler: prokaryota och eukaryota celler. Lysosomer är organeller som finns i de flesta djurceller och fungerar som matsmältare i en eukaryot cell.

Vad är lysosomer?

Lysosomer är sfäriska membranhål av enzymer. Dessa enzymer är sura hydrolasenzymer som kan smälta cellulära makromolekyler. Lysosommembranet hjälper till att hålla det inre facket surt och separerar matsmältningsenzymerna från resten av cellen. Lysosom-enzymer tillverkas av proteiner från endoplasmatisk retikulum och inneslutna i vesiklar av Golgi-apparaten. Lysosomer bildas genom spirande från Golgi-komplexet.

Lysosom-enzymer

Lysosomer innehåller olika hydrolytiska enzymer (cirka 50 olika enzymer) som kan digerera nukleinsyror, polysackarider, lipider och proteiner. Insidan av en lysosom hålls sura eftersom enzymerna fungerar bäst i en sur miljö. Om en lysosoms integritet äventyras, skulle enzymerna inte vara särskilt skadliga i cellens neutrala cytosol.

Lysosombildning

Lysosomer bildas genom fusionen av vesiklar från Golgi-komplexet med endosomer. Endosomer är vesiklar som bildas genom endocytos som en sektion av plasmamembranet klämmer av och internaliseras av cellen. I denna process tas extracellulärt material upp av cellen. När endosomer mognar blir de kända som sena endosomer. Sena endosomer smälter samman med transportblåsor från Golgi som innehåller sura hydrolaser. När de är sammansmälta utvecklas dessa endosomer så småningom till lysosomer.

Lysosomfunktion

Lysosomer fungerar som en "avfallshantering" av en cell. De är aktiva för att återvinna cellens organiska material och vid den intracellulära matsmältningen av makromolekyler. Vissa celler, som vita blodkroppar, har många fler lysosomer än andra. Dessa celler förstör bakterier, döda celler, cancerceller och främmande material genom cellsmältningen. Makrofager uppslukar materia genom fagocytos och omsluter det i en vesikel som kallas en fagosom. Lysosomer inom makrofagen smälter samman med fagosomen som frisätter sina enzymer och bildar vad som kallas en fagolysosom. Det internaliserade materialet smälts in i fagolysosomen. Lysosomer är också nödvändiga för nedbrytning av interna cellkomponenter såsom organeller. I många organismer är lysosomer också involverade i programmerad celldöd.

Lysosomdefekter

Hos människor kan en mängd ärftliga tillstånd påverka lysosomer. Dessa genmutationsdefekter kallas lagringssjukdomar och inkluderar Pompes sjukdom, Hurler syndrom och Tay-Sachs sjukdom. Personer med dessa störningar saknar en eller flera av de lysosomala hydrolytiska enzymerna. Detta resulterar i oförmågan att makromolekyler metaboliseras ordentligt i kroppen.

Liknande organeller

Liksom lysosomer är peroxisomer membranbundna organeller som innehåller enzymer. Peroxisom-enzymer producerar väteperoxid som en biprodukt. Peroxisomer är involverade i minst 50 olika biokemiska reaktioner i kroppen. De hjälper till att avgifta alkohol i levern, bilda gallsyra och bryta ner fett.

Eukaryotiska cellstrukturer

Förutom lysosomer kan följande organeller och cellstrukturer också hittas i eukaryota celler:

• Cellmembranet: Skyddar integriteten i cellens inre.
• centrioler: Hjälp till att organisera sammansättningen av mikrotubulor.
• Cilia och Flagella: Hjälp vid mobil rörelse.
• kromosomer: Bär ärftighetsinformation i form av DNA.
• cytoskelettet: Ett nätverk av fibrer som stöder cellen.
• Endoplasmatiska retiklet: Syntetiserar kolhydrater och lipider.
• Nucleus: Kontrollerar celltillväxt och reproduktion.
• ribosomer: Inblandad i proteinsyntes.
• mitokondrier: Ge energi till cellen.