Строение лизосом, ферменты и функции

В данной статье будет рассмотрено строение лизосом, их функции и значение. Если переводить с греческого языка, то лизосома – это растворение тела. Это органелла, полость которой имеет кислую среду. В последней находится большое количество ферментов. Строение лизосом, химический состав и функции могут быть различными.

Главное назначение этой неотъемлемой части клетки – это внутриклеточное пищеварение (так можно объяснить наличие большого количества различных ферментов).

Впервые обнаружил этот органоид бельгийский ученый Кристиан де Дюв. Лизосомы имеются во всех клетках у млекопитающих, исключением являются – эритроциты. Эти органоиды характерны для всех эукариот. Прокариоты лишены лизосом, так как отсутствует внутриклеточное пищеварение и фагоцитоз.

Лизосомы

И так, каково же строение лизосом? Если говорить обобщенно, то органеллы представляются в виде мембранных пузырьков с кислотной средой. Образованы они из:

• везикул;
• эндосом.

Строение лизосом схоже с некоторыми органеллами клеток, однако есть и еще одна отличительная черта – белковые ферменты. Как уже говорилось ранее, лизосома обеспечивает внутриклеточное пищеварение, она способна расщеплять на простейшие соединения следующие полимеры:

• белки;
• жиры;
• углеводы;
• нуклеиновые кислоты.

Также ранее упоминалось, что лизосомы могут иметь разные размеры. В зависимости от места обитания их величина колеблется в пределах 0,3-0,5 мкм.

Лизосомы просто необходимы, они играют важную роль в жизнедеятельности клетки. Данные разновидности везикул обеспечивают данные процессы:

• фагоцитоз;
• аутофагоцитоз.

Хоть количество и внешний вид могут быть разными, наиболее часто они принимают следующие формы:

• сферическая;
• овальная;
• тубулярная.

Количество может варьироваться от одной до нескольких тысяч. Например, клетки растений и грибов содержат одну большую органелу, а в животных клетках их может насчитываться до нескольких тысяч. В последнем случае лизосомы имеют меньшие размеры и не занимают более пяти процентов объема клетки.

Типы лизосом

Лизосомы, строение и функции которых мы рассматриваем в данной статье, можно строго поделить на две группы:

• первичные;
• вторичные.

Первичные – это только образованные, они еще не принимали участия в пищеварении, к вторичным лизосомам относятся органеллы, в которых происходит переваривание.

Так же лизосомы делятся на следующие группы:

• гетерофагические (слияние фагосомы и первичной лизосомы);
• аутофагическая (слияние разрушающейся органеллы с первичной лизосомой);
• мультивезикулярное тельце (образуется путем слияния жидкости, окруженной мембраной, с первичной лизосомой);
• остаточное тельце (лизосомы с остатками не переваренных веществ).

Функции

Мы коротко рассмотрели строение клетки лизосомы, выделили виды. Теперь отметим основные функции. Для чего нужен данный органоид клетке? К обязанностям органеллы относятся:

• внутриклеточное пищеварение;
• аутофагия;
• автолиз;
• обмен веществ.

Теперь немного подробнее о каждой функции. Ранее уже упоминалось, что лизосомы содержат огромное количество ферментов. Живые организмы отличаются процессом, который имеет название – эндоцитоз. При нем во внутреннюю полость клетки поступают различные питательные вещества, бактерии и так далее. Ферменты, содержащиеся внутри лизосом, переваривают поступающие вещества, так происходит внутриклеточное пищеварение.

Аутофагия – это процесс обновления клетки. Лизосомы способны переваривать не только те вещества, которые поступают из вне, но и производимые самими органоидами. Они способны избавляться от ненужных элементов, благотворно влияя на клетку и организм в целом.

Автолизом называют процесс самоуничтожения. Его легко проследить на примере перевоплощения головастика в лягушку. Благодаря автолизу у головастика пропадает хвост.

Так как при переваривании веществ образуются простые элементы, которые попадают во внутреннюю среду клетки, то можно говорить, что лизосомы участвуют в обмене веществ. Простейшие элементы не пропадают бесследно, а вовлекаются в обмен веществ.

Участие лизосом в пищеварении клетки

Рассматривая строение органоида лизосомы, было сказано, что внутри органеллы находятся ферменты. Благодаря ним происходит внутриклеточное пищеварение. Теперь подробнее о том, какие это ферменты, для расщепления каких веществ они нужны? Всех их можно классифицировать следующим образом:

• эстеразы (расщепление сложных эфирных спиртов, кислоты);
• пептид-гидролазы (белки, пептиды);
• нуклеазы (расщепление фосфодиэфирных связей в полинуклеотидной цепи нуклеиновых кислот);
• гликозидазы (расщепление углеводов).

Все эти ферменты необходимы для осуществления внутриклеточного пищеварения. Каждый выполняет свою определенную функцию.