Б. Функции

А. Структура и состав

Лизосомы

СЛАЙД 9

Лизосомы — это органеллы диаметром 0,2-2,0 мкм, окруженные простой мембраной, способные принимать самые разные формы. Обычно на клетку приходится несколько сотен лизосом. Функция лизосом заключается в деградации клеточных компонентов. Деградация достигается за счет присутствия в лизосомах около 40 типов различных расщепляющих ферментов — гидролаз с оптимумом действия в кислой области. Главный фермент лизосом — кислая фосфатаза. В мембране лизосом находятся АТФ-зависимые протонные насосы вакуольного типа. Они обогащают лизосомы протонами, вследствие чего для внутренней среды лизосом рН 4,5-5,0 (в то время как в цитоплазме рН 7,0-7,3). Лизосомные ферменты имеют оптимум рН около 5,0, т. е. в кислой области. При рН, близких к нейтральным, характерным для цитоплазмы, эти ферменты обладают низкой активностью. Очевидно, это служит механизмом защиты клеток от самопереваривания о том случае, если лизосомный фермент случайно попадет в цитоплазму.

Главная функция лизосом — ферментативная деградация попавших в них макромолекул и органелл. Такие процессы могут происходить несколькими путями. 1. Лизосомы могут участвовать в переваривании материалов, поглощенных посредством эндоцитоза (захвата клеткой) (3). Лизосомы сливаются с пузырьками, образованными во время эндоцитоза и высвобождают в них свои ферменты. Находящиеся внутри материалы перевариваются. Иногда – это способ поглощения пищи, как например у простейших. В других случаях – это защитная функция, когда, например, специализированные клетки (фагоциты) захватывают и переваривают попавшие в организм бактерии. Продукты переваривания поглощаются и усваиваются цитоплазмой клетки. 2. Автофагия (аутофагия) – это процесс, посредством которого клетка поглощает и переваривает свои собственные не нужные ей структуры. Примером может служить деградация отработавших митохондрий (1). После захвата органеллы первичные лизосомы превращаются во вторичные, в которых и идет процесс гидролитического расщепления (2). В итоге образуются «остаточные тела», состоящие из негидролизовавшихся фрагментов. Данная последовательность событий входит в естественный круговорот цитоплазматических органелл, при котором старые органеллы заменяются новыми. 3. Лизосомы ответственны за выделение ферментов из клетки (экзоцитоз). Это происходит, например, при замене хрящей костной тканью в процессе развития организма. 4. Автолиз – саморазрушение клетки, наступающее в результате высвобождения содержимого лизосом внутри самой клетки. Именно поэтому лизосомы называют «орудиями самоубийства». При некоторых процессах дифференцировки тканей автолиз представляет собой нормальный процесс. Например, во время беременности матка сильно увеличивается в размерах, чтобы вместить растущий плод. После родов она постепенно приобретает свои обычные размеры в результате самопереваривания большого числа клеток. Наблюдается автолиз и в мышцах, долгое время остающихся без работы. После гибели клетки тоже наступает автолиз, в том числе и по этой причине портятся продукты, если они не были заморожены.