Co jsou lysosomy a jak se formují?

Existují dva primární typy buněk: prokaryotické a eukaryotické buňky. Lysozomy jsou organely které se nacházejí ve většině živočišných buněk a působí jako digestoři eukaryotické buňky.

Lysozomy jsou sférické membránové vaky enzymů. Tyto enzymy jsou kyselé enzymy hydrolázy, které mohou trávit buněčné makromolekuly. Lysozomová membrána pomáhá udržovat její vnitřní prostor kyselý a odděluje trávicí enzymy od zbytku buňka. Enzymy lysosomu jsou produkovány proteiny z endoplazmatické retikulum a uzavřené uvnitř vesikul u Golgiho aparát. Lysozomy jsou tvořeny pučením z komplexu Golgiho.

Lysozomy obsahují různé hydrolytické enzymy (kolem 50 různých enzymů), které jsou schopné trávit nukleové kyseliny, polysacharidy, lipidy a proteiny. Vnitřek lysozomu je udržován kyselý, protože enzymy uvnitř fungují nejlépe v kyselém prostředí. Pokud by byla narušena integrita lysozomu, enzymy by nebyly v buněčném neutrálním cytosolu velmi škodlivé.

Lysozomy jsou tvořeny fúzí vezikul z Golgiho komplexu s endozomy. Endozomy jsou vezikuly, které jsou tvořeny endocytózou jako část plazmatické membrány štípne a je buňkou internalizována. V tomto procesu je buňkou absorbován extracelulární materiál. Jak endozomy vyzrávají, stávají se známými jako pozdní endozomy. Pozdní endozomy se spojují s transportními vezikuly z Golgiho, které obsahují kyselé hydrolázy. Po fúzi se tyto endozomy nakonec vyvinou v lysozomy.

Lysozomy fungují jako „likvidace odpadu“ buňky. Jsou aktivní při recyklaci organického materiálu buňky a při intracelulárním štěpení makromolekul. Některé buňky, například bílé krvinky, mají mnohem více lysozomů než ostatní. Tyto buňky ničí bakterie, odumřelé buňky, rakovinné buňky a cizí látky trávením buněk. Makrofágy pohlcujte hmotu fagocytózou a uzavřete ji do vezikuly zvané fagozom. Lysozomy v makrofágu se fúzují s fagosomem, který uvolňuje jejich enzymy a tvoří to, co je známé jako fagolysosom. Internalizovaný materiál je tráven uvnitř fagolysozomu. Lysozomy jsou také nezbytné pro degradaci složek vnitřních buněk, jako jsou organely. V mnoha organismech jsou lysozomy také zapojeny do programované buněčné smrti.

U lidí mohou lysozomy ovlivňovat různé dědičné stavy. Tyto genová mutace defekty se nazývají choroby skladování a zahrnují Pompeho chorobu, Hurlerův syndrom a Tay-Sachsovu chorobu. U lidí s těmito poruchami chybí jeden nebo více lysozomálních hydrolytických enzymů. To má za následek neschopnost makromolekul řádně metabolizovat v těle.

Jako lysozomy, peroxisomy jsou organely vázané na membránu, které obsahují enzymy. Enzymy peroxisomu produkují peroxid vodíku jako vedlejší produkt. Peroxisomy se účastní alespoň 50 různých biochemických reakcí v těle. Pomáhají detoxikovat alkohol v EU játra, tvoří žlučovou kyselinu a štěpí tuky.

V eukaryotických buňkách lze kromě lysozomů nalézt také následující organely a buněčné struktury:

• Buněčná membrána: Chrání integritu vnitřku buňky.
• Centrioly: Pomoc při organizaci montáže mikrotubulů.
• Cilia a Flagella: Pomoc při buněčné lokomoce.
• Chromozomy: Informace o dědičnosti ve formě DNA.
• Cytoskeleton: Síť vláken, která podporují buňku.
• Endoplazmatické reticulum: Syntetizuje uhlohydráty a lipidy.
• Jádro: Kontroluje růst a reprodukci buněk.
• Ribosomy: Podílí se na syntéze proteinů.
• Mitochondrie: Zajistěte energii pro buňku.