Біологія » Архив сайта » Лізосоми

Лізосоми

0

Автор: admin | Розділ: Цитологія | 18-02-2013

Лізосоми та інфекціяЛізосоми — округлі одномембранні мішечки, заповнені травними ферментами. В організмі під дією цих ферментів здійснюється трав­лення 2 типів:

- порожнинне — у шлунку;

- внутрішньоклітинне — у лізосомах.

І в тому, і в іншому випадку травлення — це процес пере­травлювання (розщеплення) складних органічних речовин — білків, вуглеводів, жирів, нуклеїнових кислот — на більш прості органічні речовини (відповідно на амінокислоти, окремі моносахариди, гліцерин та жирні кислоти, нуклеотиди).

Зараз нараховується 40 ферментів, які розміщаються у лізосо­мах. Все це гідролітичні ферменти, що включають протеази, нуклеази, ґлікозидази, ліпази, фосфоліпази, фосфатази та сульфатази. Окрім того, всі вони — кислі гідролази, які мають найбільшу активність при рН-5. Саме такий рН підтри­мується усередині лізосоми. У нормальних умовах мембрана цієї органели непрониклива для ферментів перелічених.

Кисле середовище, потрібне для їх найліпшої активності, оберігає цитоплазму від знищення при можливому «витіканні» фер­ментів. Аналогічно до інших клітинних органел, лізосома не тільки має унікальний набір ферментів, а й оточена специфічною мем­браною. Ця мембрана дає змогу кінцевим продуктам розщеплення макромолекул вільно виходити назовні, так що тоді вони можуть або виділятися з клітини, або використовуватись усередині її. Окрім того, у мембрані лізосоми знаходиться спеціальний транспортний білок, який використовує енергію гідролізу АТФ для накачування іону Н+ у порожнину цієї органели й тим самим підтримує тут рН-5. Мембрана має містити також білки-акцептори для маркерів «сти­кування». Завдяки акцепторам лізосома стає мішенню, до якої спря­мовуються специфічні транспортні пухирці, що зливаються з нею.

Деякі молекули малих розмірів проходять через мембрану лізосоми у незарядженій формі, а потім, приєднавши протон у кислому середовищі порожнини, заряджаються. Внаслідок цьо­го такі молекули стають більш гідрофільними і менш здатними проникати через ліпідний бішар. Отже, вони входять у лізосому швидше, ніж виходять, і накопичуються усередині її. При­кладом подібної речовини слугує антималярійний препарат хлорохін, додавання якого до здорових клітин приводить до підвищення рН у лізосомах, що дає змогу використовувати цю сполуку в лабораторії як інгібітор лізосомних функцій.

Досі ще не з’ясовано, чому не відбувається самотравлення мембрани лізосом. Якщо ж лізосомна мембрана все-таки зазнає впливу власних гідролаз, то розташована поруч із лізосомоюПроцеси за участю первинних лізосом цитоплазма піддається ферментативній атаці. Внаслідок цьо­го клітина може сильно пошкодитися або навіть загинути.

Подагра, асбестоз і силікоз (хвороба «чорних» легень у шах­тарів) — приклади хворб, при яких, очевидно, відбуваються подібні пошкодження.

Лізосомні ферменти синтезуються на шорсткому ендоплазматичному ретикулуму і передаються до апарату Гольджі. Пізніше від апарату Гольджі відбруньковуються пухирці, які й перетворюються на лізосоми. Такі первинні лізосоми зли­ваються з вакуолями, що відбрунькувалися при фагоцитозі й піноцитозі. При цьому створюється вторинна лізосома. Лізосомні ферменти перетравлюють вміст вакуоль, а не-перетравлені залишки виводяться шляхом екзоцитозу. У бага­токлітинних організмах неутилізовані відходи можуть не виво­дитись із клітини, а збиратись у залишкових тільцях.

Отже, для чого потрібні клітині органоїди, виповнені трав­ними ферментами (лізосоми)?

Шляхом фаго- або піноцитозу в клітину можуть потрап­ляти бактерії, крохмальні зерна, краплі жиру та інші речови­ни, які розщеплюються у лізосомах.

Лізосоми підчищають клітину від молекул білків, вуглеводів, жирів та інших органічних речовин, що утворились у ній, і таких, що вже «відпрацювали своє» і непотрібні клітині.

Лізосоми позбувають клітину від сторонніх об’єктів, які потрапили до неї — наприклад, вірусів та бактерій.

Нарешті кілька слів про роль лізосом щодо уникнення інфек­цій. Більшість інфекцій, які інтенсивно протікають, можна роз­глядати як наслідок порушення лізосомного захисту. Щодо цього наші бактеріальні «вороги» виявляють дивовижну пристосо­вність. Досить незначної «похибки» імунної системи, яка не по­дала сигналу тривоги, і мікроорганізм уникає фагоцитозу. Де­які мікроорганізми уникають злиття з лізосомами (туберкульозна бацила) або, як збудник лепри (прокази), виявляються стійки­ми до лізосомного руйнування. Інші уникають руйнування, роз­риваючи мембрану лізосом за допомогою ендотоксину. Є й такі, що здійснюють «посмертну помсту», виділяючи ендотоксин, а він руйнує лізосому, яка перетравила їх.

Ваш відгук