Клетката може да се разглежда като ултрамикроскопична жива структура, надарена с всички функции, присъщи на тялото. Клетъчните елементи, наречени органели, изпълняват функцията на дишане, размножаване, отделяне, храносмилане. Лизозомите са един от видовете такива органели. Те принадлежат към едномембранни структури и изпълняват специфични функции, свързани с усвояването на вещества и цели клетъчни елементи, разположени в цитоплазмата. В тази работа ще проучим структурата на лизозомите и ще разберем тяхната роля в поддържането на живота на клетката.
Как се образуват органели
Представящи едномембранни вакуоли, пълни с храносмилателни ензими, лизозомите се образуват в цистерните на комплекса Голджи и се наричат първични. По каналите на апарата те навлизат в цитоплазмата на клетката. Веднага щом лизозомите започнат да абсорбират увредени цитоструктури или разграждат органични вещества, те се наричат вторични.
Тези органели са пълни с разтвори на ензими, способни да разграждат молекули на въглехидрати, гликолипиди и протеини. Именно във вторичните лизозоми се съдържат биологично активни вещества като протеази, сулфурилази и липази. Вътрешното съдържание на органоида има рН по-малко от 7, тъй като горните ензими са активни в кисела среда. Органелите са способни на ендоцитоза или пиноцитоза. Образуването на лизозоми зависи до голяма степен от специални протеини в клетката, образувани по каналите на гранулирания ендоплазмен ретикулум.
Химическият състав на матрицата и структурата на лизозомата
Продължавайки да изучаваме характеристиките на лизозомите, нека разгледаме какви вещества образуват тяхната вътрешна среда. Комплексът от ензими съдържа най-важните от тях: фосфорилаза (разгражда аминокиселините), глюкозидаза (действа върху глюкоза, целулоза, нишесте) и липаза (осигурява разрушаването на мастните молекули, стероиди).
Собствената мембрана на органелата е устойчива на горните ензими. В някои случаи тя става уязвима за тяхното действие, което води до автолиза - саморазтваряне на мембраната, в резултат на което агресивните вещества на матрикса се изливат в цитоплазмата на клетката. Това го кара да се самоусвоява.
Органоидни функции
Добре известно е колко важни са реакциите в метаболитните процеси, които насърчават използването на отпадъчни вещества или части от клетъчни структури, като стари митохондрии, рибозоми. Високата ензимна активност на органелите се проявява в тези клетки, които се наричат фагоцитни. Това ена първо място, структурите на имунната система: базофили, макрофаги, неутрофили, В-лимфоцити. Първичните лизозоми в тези клетки са доста големи (до 0,5 микрона). Те съдържат ензими като рибонуклеаза, протеаза, дезоксирибонуклеаза. Този състав се обяснява по следния начин: клетките, способни на фагоцитоза, разграждат предимно частици от вируси и бактерии, съдържащи протеини и рибонуклеинови киселини.
Интересен механизъм, който осигурява протеолитичната активност на органелата. Чужди частици или молекули първо се улавят от вакуола. Първичната лизозома се слива с нея, която отделя хидролитични ензими. Сега такава органела, наречена вторична лизозома, започва активно да усвоява веществата, които са влезли в матрицата. Продуктите на разцепването допълнително дифундират в хиалоплазмата на клетката, а неразградените остатъци се съхраняват вътре в органела, който сега се нарича остатъчно тяло. Горната структура на лизозоми от различни видове обяснява основните функции на тези клетъчни структури.
Ролята на органелите в метаболитните реакции на човешкото тяло
Ако в лизозомите се произвеждат недостатъчно ензими, възниква техният дефицит, което води до тежки наследствени заболявания, като метахроматична левкодистрофия. Структурата на лизозомите при тази патология е ненормална. В тяхната матрица липсват или са в неактивно състояние сулфатази, ензими, които разграждат цереброзидите. Като метаболитни продукти в клетките на нервната тъкан, те подлежат на използване, но липсата на съответните ензимиводи до натрупване на тези съединения в невроглията и хиалоплазмата на невроцитите. Това причинява интоксикация в нервната тъкан, която образува мозъка и гръбначния мозък. В резултат на това се развиват физически патологии и умствена изостаналост.
По този начин едномембранните органели, отговорни за разграждането на веществата, играят много важна роля в клетъчния метаболизъм. В тази работа изследвахме структурата на лизозомите, установихме техните функции и значение в живота на клетката и цялото човешко тяло като цяло.
