Ang bawat buhay na cell ay may isang hanay ng mga istruktura na nagbibigay-daan dito upang ipakita ang lahat ng mga katangian ng isang buhay na organismo. Upang gumana nang maayos, ang cell ay dapat makatanggap ng sapat na nutrients, masira ang mga ito at maglabas ng enerhiya, na pagkatapos ay ginagamit upang suportahan ang mga proseso ng buhay.
Sa unang yugto ng mga kumplikadong proseso ng pamamahala ng enerhiya ay ang mga lysosome ng cell, na nakatali sa mga gilid ng mga patag na balon ng dictyosome (Golgi complex).
Paano gumagana ang lysosome
Ang mga lysosome ay mga spherical na single-membrane na katawan na may diameter na 0.2 hanggang 2 microns, na naglalaman ng isang complex ng hydrolytic enzymes. Nagagawa nilang masira ang anumang natural na polimer o substance ng kumplikadong istraktura na pumapasok sa cell bilang isang nutrient substrate o dayuhang ahente:
- proteins at polypeptides;
- polysaccharides (starch, dextrins, glycogen);
- nucleic acid;
- lipids.
Ang kahusayan na ito ay ibinibigay ng humigit-kumulang 40 iba't ibang uri ng mga enzyme na nakapaloob sakapwa sa matrix ng lysosome at sa panloob na bahagi ng lamad sa isang nakadikit na estado.
Lysosome Chemistry
Ang lamad na nakapalibot sa lysosome ay nagpoprotekta sa mga organelle at iba pang bahagi ng cell mula sa pagkatunaw ng enzyme complex. Ngunit pagkatapos ng lahat, sa vesicle mismo, ang lahat ng mga enzyme ay nagmula sa protina, bakit hindi sila nasira ng mga protease?
Ang katotohanan ay sa loob ng lysosomes ang mga enzyme ay nasa glycosylated state. Dahil sa carbohydrate na "shell" na ito, hindi sila nakikilala ng mga proteolytic enzymes.
Ang reaksyon ng kapaligiran sa loob ng lysosome ay bahagyang acidic (pH 4.5–5), taliwas sa halos neutral na reaksyon ng hyaloplasm. Lumilikha ito ng mga kanais-nais na kondisyon para sa pagkilos ng mga enzyme at ibinibigay ng gawain ng H+-ATPase, na nagbobomba ng mga proton sa organelle.
Lysosome transformation process
Sa morpolohiya, dalawang pangunahing uri ng lysosome ang nakikilala sa cell - pangunahin at pangalawa.
Ang mga pangunahing lysosome ay maliliit na vesicle, makinis na pader o may hangganan, na hiwalay sa mga imbakang tubig ng Golgi complex. Naglalaman ang mga ito ng isang hanay ng mga hydrolytic enzyme na dating nabuo sa butil-butil (magaspang) na mga lamad ng EPR. Hanggang sa pagsipsip ng nutrient substrate, ang mga lysosome ay nasa hindi aktibong anyo.
Para gumana ang mga enzyme, kailangang pumasok sa lysosome ang mga particle ng pagkain o likido. Nangyayari ito sa dalawang paraan:
- Sa pamamagitan ng autophagy, kapag ang isang particle ng pagkain ay kinuha ng isang lysosome mula sa nakapalibot na cytoplasm. Sa kasong ito, ang lamad ng organelle ay pumapasok sa punto ng pakikipag-ugnay sa butilat bumubuo ng isang endocytic vesicle, at pagkatapos ay nagtali sa lysosome.
- Sa pamamagitan ng heterophagy, kapag ang lysosome ay nagsasama sa mga endocytic vesicles na nakulong sa cytoplasm ng cell bilang resulta ng pagsipsip ng mga solidong particle o likido mula sa labas.
Ang mga pangalawang lysosome ay mga vesicle na naglalaman ng parehong mga enzyme at substrate para sa panunaw. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng binibigkas na hydrolytic na aktibidad at nabuo bilang isang resulta ng pagsipsip ng substrate ng pangunahing lysosome.
Sa kabila ng katotohanan na ang mga function ng lysosome ay nabawasan sa panunaw (breakdown) ng mga solidong organikong particle at dissolved substance, ang versatility ng proseso ay tinitiyak ng kakayahan ng secondary lysosomes:
- pagsasama sa mga pangunahing lysosome na nagdadala ng bagong bahagi ng mga enzyme;
- fuse sa mga bagong particle ng pagkain o endocytic vesicles, na nagpapanatili ng tuluy-tuloy na proseso ng pagkasira;
- pagsasama sa iba pang mga pangalawang lysosome upang bumuo ng isang malaking istraktura na may kakayahang sumipsip ng iba pang mga organel ng cell;
- sumisipsip ng mga pinocytic vesicle, na nagiging multivesicular body.
Ang istraktura ng lysosome ay hindi nagbabago nang malaki. Karaniwang tumataas lamang ang laki nito.
Iba pang uri ng lysosome
Minsan ang pagkasira ng mga sangkap na pumasok sa lysosome ay hindi napupunta sa dulo. Ang mga hindi natutunaw na mga particle ay hindi inalis mula sa organelle, ngunit naipon sa loob nito. Matapos maubos ang supply ng hydrolytic enzymes, ang mga nilalaman ay siksik at naproseso, ang istraktura ng lysosome ay nagiging mas kumplikado, layered. Maaari ding i-deposito ang mga pigment. Ang lysosome ay nagiging isang natitirang katawan.
Dagdag pa, ang mga natitirang katawan ay nananatili sa cell o inaalis dito sa pamamagitan ng exocytosis.
Autophagosomes ay matatagpuan sa mga protist cell. Sa kanilang likas na katangian, nabibilang sila sa pangalawang lysosome. Sa loob ng mga organelle na ito, matatagpuan ang mga labi ng malalaking bahagi ng cell at cytoplasmic na istruktura. Nabubuo ang mga ito sa panahon ng pagkasira ng cell, pagtanda ng mga organelle ng cell at nagsisilbing paggamit ng mga bahagi ng cell, na naglalabas ng mga monomer.
Mga pag-andar ng lysosome sa cell
Lysosomes, una sa lahat, ay nagbibigay sa cell ng kinakailangang materyales sa pagtatayo, mga depolymerizing substance na nakapasok dito.
Ang pagkasira ng carbohydrates ay isang mahalagang link sa metabolismo ng enerhiya ng cell, na nagbibigay ng substrate para sa conversion sa mitochondria.
Lysosomes ay isa ring defense link sa immune system ng katawan:
- Pagkatapos ng phagocytosis ng bacteria ng mga leukocytes, ibinubuhos ng mga lysosome ang mga nilalaman nito sa cavity ng phagocytic vesicle at sinisira ang mapaminsalang microorganism.
- Maglabas ng mga proteolytic enzyme sa panahon ng apoptosis - naka-program na cell death.
- Gamitin ang mga nasira at "may edad" na mga cell organelle.
Kasabay ng paglaganap ng cell, ang paglahok ng mga lysosome sa proseso ng paggamit ng iba't ibang istruktura ay nagsisiguro sa pagpapanibago ng katawan.
