Надо Знать

добавить знаний



Лизосома



План:


Введение

Схема строения животной клетки, лизосома обозначена цифра 12
Компартменты ендоцитозного пути в клетке HeLa. Лизосома обозначена буквой L. ( ТЕМ)

Лизосома (от дав.-гр. λύσις - Растворение и sōma - Тело) - одномембранна органеллы, содержащий гидролитические ферменты, и выполняет функцию внутриклеточного расщепления макромолекул. Лизосомы были открыты бельгийским цитологом Кристианом де Дювом в 1955 году [1].

Лизосомы выполняют в клетке следующие функции: расщепление внутри-и внеклеточных отходов, и старых орагнел, уничтожения патогенных микроорганизмов, обеспечение клетки питательными веществами [2].


1. Ферменты лизосом

Лизосомы содержат более 40 различных кислых гидролаз, в частности протеазы, нуклеазы, липазы, фосфолипазы, фосфатазы, сульфатазы. Оптимум pH для этих ферментов лежит в пределах 4,5-5, именно такая кислотность поддерживается внутри лизосом. Кроме того, протеазы проявляют максимальную активность только после ограниченного протеолиза. Биологическое значение таких особенностей состоит в защите цитоплазмы клетки от расщепления ферментами лизосом. Даже если мембрана, отделяющую этот компартмент, по каким-то причинам потеряет целостность гидролазы недоступны в цитозоле с pH около 7,2 [2].


2. Лизосомальных мембран

Мембрана лизосом характеризуется высоким уровнем гликозилирования белков, входящих в ее состав. Таким образом они защищены от воздействия протеаз в просвете лизосомы. Также в этих мембранах имеется большое количество транспортных белков, переносящих конечные продукты расщепления, такие как аминокислоты и простые сахара, в цитоплазму. Вакуолярного H +-АТФаза в мембране лизосом использует энергию, которая выделяется во время расщепления АТФ, для транспорта протонов в их просвет. Это необходимо не только для поддержания низких значений pH, но и для создания потенциала H +, который может быть использован для переноса малых метаболитов через мембрану [2].


3. Гетерогенность лизосом

Лизосомы были впервые открыты как отдельный компартмент с набором особых биохимических характеристик благодаря методу фракционирования клеточных экстрактов. Только позже их удалось увидеть с помощью электронного микросокопа. Лизосомы чрезвычайно разнообразны по форме и функциям, однако их можно отличить от других органелл используя специфические антитела или гистохимические методы. Используя такие подходы лизосомы удалось обнаружить во всех эукариотических организмов [2].

У растений функции лизосом выполняют вакуоли, которые обычно занимают от 30 до 90% объема клетки. С лизосомами их роднит наличие гидролитических ферментов низкие значения pH содержимого, однако кроме пищеварения эти органеллы играют роль во многих процессах, и часто в одной клетке имеются вакуоли различного назначения [3].

В животных клетках лизосомы связаны общим циклом созревания с ендосомамы. Поздние ендосомы содержат материал захвачен мембраной в процессе эндоцитоза, а также новосинтезированные гидролитические ферменты. Они сливаются с лизосомами и формируют структуры, которые называют ендолизосомамы, последние сливаются между собой. Только после того, как в ендолизсомах переваривается большинство поглощенного материала, они становятся небольшим сферическими и плотными, т.е. превращаются в "классические" лизосомы, которые снова могут вступать в цикл сливаясь с ендосомамы или ендолизосомамы [2].


4. Образование

Пищеварительные ферменты, находящиеся внутри лизосом, в большинстве синтезируются на рибосомах шероховатого эндоплазматического ретикулума, оттуда транспортируются в везикулах к аппарата Гольджи, где сортируются в отдельные мембранные пузырьки видшнуровоються от его транс-стороны [4]. Зато субстраты для переваривания доставляются в лизосомы как минимум тремя разными путями: от эндосом, автофагосм и фагосом [5].

Лучше изучен путь деградации субстратов захватываются клеткой в ​​процессе эндоцитоза. Эти вещества маленьких везикулах поступают в ранних эндосом, содержащих небольшое количество гидролитических ферментов, происходящих из аппарата Гольджи. Ранние ендосомы превращаются в поздние ендосомы с пониженным pH (около 6) и большим количеством гидролаз, здесь начинается пищеварения. Поздние ендосомы сливаются с лизосомами с образованием ендолизосом, которые после завершения пищеварения снова превращаются в лизосомы. При этом белки, характерные для эндосом, селективно собираются из мембран и транспортируются специальными везикулами к эндосом или сети транс-Гольджи [5].

В случае автофагии, к функциям которой относится обезвреживания старых и неисправных органелл и обеспечение клетки питательными веществами в условиях голодания, субстрат предназначен для расщепления сначала окружается двойной мембраной с образованием автофагосомы. Позже эта везикула сливается с лизосомами, где и происходит переваривание [6].

Третий путь характерен для клеток специализированных на фагоцитозе крупных частиц и микроорганизмов. Фагосомы, образующиеся при этом, имеют такую ​​же судьбу как и автофагосомы [6].


Примечания


Источники

  • Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P Molecular Biology Of The Cell - www.garlandscience.com/textbooks/0815341059.asp 5th. - Garland Science, 2007. ISBN 978-0-8153-4105-5.
  • Campbell NA, Reece JB Biology - www.campbellbiology.com/ 8th. - Benjamin Cammings, 2008. ISBN 978-0321543257.
  • Ченцов Ю.С. Введение в клеточных биология: Учебник для вузов 4. - Москва: ИКЦ "Академкнига", 2004. ISBN 5-94628-105-4.

Литература

  • Значение лизосом в физиологических и патологических процессах, М., 1968;
  • Аллисон Е., Лизосомы и болезни, в сборнике: Молекулы и клетки, пер. (Перевод) с англ. (Английский), в 4, М., 1969, с. 196-213
  • Алов И. А., Брауде А. И., Аспиз М. Е., Лизосомы, в их кн.: Основы функциональной морфологии клетки, 2 изд, М., 1969, с. 133-42
  • Аспиз М. Е., Старосветская М. А., Лизосомы, в кн.: Итоги науки. Серия "Биология". Цитология. Общая генетика. Генетика человека, 1970, М., 1971, с. 71-101.
п ? в ? р Структура клетки / Органеллы клетки
ЯдроЯдрышко) ? Цитоплазма ? Цитозоль
Ендомембранна система
Цитоскелет
Ендосимбионты
Другие внутренние структуры
Внешние структуры

код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам