Was sind Lysosomen: die Struktur, Zusammensetzung und Funktionen von Lysosomen
Wie kann eine Zelle Substanzen "verdauen",welche fallen in das Zytoplasma? Die Antwort kann erhalten werden, wenn man bedenkt, was ein Lysosom ist. Was ist ihre Struktur? Aufgrund welcher Eigenschaften sind diese Organellen in der Lage, ihre Funktion zu erfüllen?
Lysosomen. Merkmale der Struktur und Funktion
Lysosom ist ein Organoid einer Zelle etwa 0,2μm von einer einzigen Membran umgeben und hydrolytische Enzyme enthalten. Die Hauptfunktion solcher Blasen ist die Spaltung von Substanzen, die durch Endozytose in die Zelle gelangen, oder von eigenen Molekülen, die nicht mehr benötigt werden.
Was ist das Lysosom in Bezug auf die Struktur?
Spaltung oder Abbau von Stoffen,wird mit Hilfe von Hydrolasen durchgeführt - Enzyme, die in einer sauren Umgebung arbeiten können. Um einen niedrigen pH-Wert zu erhalten, sind vakuoläre ATPasen (V-Typ) in die Lysosomenmembran eingebaut. Die spezifische Struktur dieses Komplexes ermöglicht es, die Wasserstoffprotonen gegen den Konzentrationsgradienten zu pumpen, wodurch deren Menge in der inneren Umgebung der Organelle erhöht wird.
Hydrolasen können nur in. Funktionierensaure Umgebung. Dies spielt eine wichtige schützende Rolle, da das Medium im Zytoplasma der Zelle praktisch neutral ist. Wenn die Membran des Lysosoms in irgendeiner Weise beschädigt ist und die Enzyme in das Zytosol gelangen, verlieren sie die Fähigkeit, Substanzen und Organellen abzubauen.
Die Membran des Lysosoms besteht aus lamellaren undmicellare Websites. Die Lücken zwischen den Phospholipidschichten sind mit Wasser gefüllt. Im Bereich der Membran sind zahlreiche Poren verstreut, die ebenfalls mit Wasser gefüllt sind und durch polare Moleküle geschlossen werden können. Ein solcher Komplex von Teilen der Membran und des Porensystems ermöglicht das Eindringen in die Organelle und hydrophobe und hydrophile Moleküle.
Wie entstehen Lysosomen?
Die Proteine, die für den Aufbau eines Lysosoms benötigt werden,anfänglich in EPR synthetisiert. Dann müssen sie "markiert" werden, indem man den Mannoserest anbringt. Dieser Mannoserest ist ein spezifisches Signal für den Golgi-Apparat: Die Proteine sind an einer Stelle konzentriert, aus denen dann eine Blase mit lytischen Enzymen synthetisiert wird. Das sind Lysosomen in der Biologie.
Interne Inhalte von Lysosomen
Was sind Lysosomen und wie ist die Zusammensetzung der inneren Umgebung dieser Organellen?
Innerhalb des Lysosoms wird ein saures Medium gehalten, pHwas 4,5-5 erreicht. Unter solchen Bedingungen können Enzyme ihre Spaltfunktion erfüllen. Hydrolasen sind eine gebräuchliche Bezeichnung für eine ganze Klasse von Enzymen. Insgesamt enthält das Lysosom etwa 40 verschiedene biologisch aktive Moleküle, die ihre eigene, absolut spezifische Reaktion katalysieren.
Die folgenden Enzyme können im inneren Inhalt des Lysosoms gefunden werden:
- saure Phosphatase - spaltet Substanzen, die Phosphatgruppen enthalten;
- Nuklease - zerstört die Nukleinsäuren;
- Protease - spaltet Proteine;
- Kollagenase - zerstört Kollagenmoleküle;
- Lipase - spaltet Ester;
- Glykosidase - beschleunigen die Reaktion der Spaltung Kohlenhydrate;
- Asparaginase - spaltet Asparaginsäure;
- Glutaminase - zerstört Glutaminsäure.
Insgesamt enthalten Lysosomen etwa 40 verschiedene Arten von Hydrolasen. Als Antwort auf die Frage, was Lysosomen sind, können wir in der Biologie antworten: ein Lagerhaus von Enzymen.
Arten von Lysosomen
Es gibt 4 Arten von Lysosomen: primäre und sekundäre Lysosomen, Autophagosomen und Restkörperchen.
Die Bildung von Lysosomen ist ein komplexer Prozess, derwird begleitet von der Arbeit verschiedener Signalmoleküle auf der Oberfläche von EPR und AG. Das primäre Lysosom ist eine kleine Ampulle, die durch den Golgi-Apparat von der Membran abgespalten wird.
Das primäre Lysosom enthält zunächst den gesamten für die Spaltung von Makromolekülen notwendigen Enzymkomplex.
Sekundäres Lysosom ist eine Struktur, die groß istVolumen. Es entsteht durch die Verschmelzung der Primärvesikel mit Substanzen, die durch die Endozytose eingefangen werden, oder durch die zu entsorgenden Produkte des Zellstoffwechsels.
Die Bildung von Autophagosomen ist mit einem Prozess wie Autophagie - Absorption und "Verdauung" der verbrauchten Organellenzellen verbunden.
Die durchschnittliche Dauer der Mitochondrien ist10 Tage. Sobald das Organell seine Funktionen nicht mehr erfüllen kann, muss es entsorgt werden. Um dies zu tun, umgeben viele primäre Lysosomen die Mitochondrien und verbinden sich miteinander. Dadurch entsteht ein großes Autophagosom, in dem die Mitochondrienspaltung an Monomeren beginnt.
Was ist Lysosom in Form eines Restkörpers? Dies ist der letzte Punkt der Funktion eines Lysosoms, wenn die Enzyme ihre Arbeit geleistet haben, und in der Organelle gibt es Substanzen, die nicht weiter gespalten werden können. Unverdaute Rückstände werden einfach aus dem Käfig geworfen.
Krankheiten im Zusammenhang mit gestörter lysosomaler Aktivität
Die Enzyme funktionieren nicht immer richtig. Lysosomen führen die Spaltfunktion nur dann aus, wenn die Hydrolasen keine Störungen in der Struktur aufweisen. Daher basieren viele Krankheiten, die mit Lysosomen assoziiert sind, auf der inkorrekten Funktion von Enzymen.
Solche Abweichungen werden Akkumulationserkrankungen genannt. Dies bedeutet, dass bei einem defizienten Enzym dessen basisches Substrat im Lysosom einfach nicht verdaut wird, weshalb es sich anreichert und ungünstige Folgen hat.
Sfingolipidoz, Tay-Sachs-Syndrom, eine Krankheit,Sendhoff, Nyman-Pick-Krankheit, Leukodystrophie - all diese Krankheiten sind mit der Fehlfunktion von Enzymen von Lysosomen oder deren völliger Abwesenheit verbunden. Die meisten Krankheiten sind rezessiv.
