4 Smikfum niniriiymm orjganizm/n* ływych: komórki i tkanki 133
i bMMnv opisane i nazwane zostały w roku 1955. Są to organele komórkowe o kształcie zbliżonym do kuli i o średnicy 0,2-0,4 |im. Otoczone są pojedynczą błoną cytoplazmatyczną i zawierają enzymy hydrol i tyczne - rozkładające substancje organiczne w środowisku wodnym (gr. hydór— woda. fvsu _ rozpad). Podstawową funkcją lizosomów (por. ryc. 4-3 i 4-4) jest trawienie substancji wewnątrz-i zewnątrzpochodnych. które zetkną się z błoną lizosomów. Większość komórek w ten właśnie sposób uzyskuje niezbędne do oddychania proste związki organiczne - przez trawienie związków bardziej złożonych. W szeregu wyspecjalizowanych komórek lizosomy związane są także z takimi procesami, jak wydzielanie, trawienie pozakomórkowe. obrona komórki przed czynnikami inwazyjnymi, rozwój, a także - z powstawaniem (patogenezą) znacznej liczby chorób.
Biologiczne znaczenie lizosomów można sprowadzić do biologicznej roli zawartych w nich enzymów (por. tabela 4-11). Jest to zestaw hydrolaz. zdolnych do strawienia wszystkich składników komórkowych. Dostęp tych enzymów do wewnątrzkomórkowych substratów uniemożliwiony jest przez błonę lizosomalną. Uszkodzenie tej błony ultradźwiękami, detergentami, w następstwie długotrwałego niedotlenienia itp. powoduje uwolnienie enzymów i samostrawienie komórki.
Obecność lizosomów stwierdzono w komórkach wszystkich prawic roślin i zwierząt. U pierwotniaków systemowi lizosomów odpowiada system wodniczek trawiennych, w komórkach roślinnych - system wakuolamy. Jedynie Prokaryota nie posiadają struktur podobnych lizosomom.
Lizosomy powstają w układzie Golgiego, a zawarte w nich łańcuchy białkowe enzymów syntetyzowane są w rybosomach szorstkiej siateczki śródplazmatycznej. Z powstawaniem lizosomów wiąże się pojecie „układu GERL". HipotezaCiF.RL (od angielskich słów: „Qolgi apparatus -Endoplasmic Keticulum - Lysosomes") w skrócie przedstawia się następująco (ryc. 4-13): miejscem powstawania
Ryc. 4-13. Schemat układu GERL. G - struktura Golgiego:
1 - spłaszczone woreczki;
2 - pęcherzyki; 3 - wakuołe;
ER - siateczka śródplazmatyczna ziarnista;
L - lizosomy (JD)
iztaw'*
gi»ęt*
*****
Tabela 4-11. Niektóre hydrolazy stwierdzone w lizosomach
Enzym |
Naturalny substrat |
Nukleazy | |
Rybonukleaza kwaśna |
RNA |
Deoksyiybonukleaza kwaśna |
DNA |
Fosfatazy | |
Kwaśna fosfataza |
większość estrów |
Fosfódwuesteraza kwaśna |
oligonukleotydy, fosfodwuestry |
Proteazy | |
Katepsyna D |
większość białek |
Kolagenaza |
kolagen |
Pepłydazy |
różne peptydy |
Beta-glukuronidaza |
polisacharydy, mukopolisacharydy |
Bcta-galaktozydaza |
galaktozydy |
Al fa-mannozydaza |
mannozydy |
Lizozym |
ściany komórek bakteryjnych, mukopolisacharydy |
Hial uroni daza |
kwasy hialuronowe. chondroitynosiarczany |
Esterazy nieswoiste |
estry kwasów tłuszczowych |
Fosfolipazy |
fosfolipidy |