Лізосоми — будова і основні функції: що це таке, особливості, де утворюються і як виглядають

Часто люди задаються питанням, що таке лізосоми. Функції лізосом і їх будову мають модифікації в залежності від морфології самої клітини. Для того щоб дізнатися, як виглядає ця органелла, як відбувається утворення нових лізосом і які функції вони виконують, потрібно вивчити цей матеріал.

Що таке лізосоми

Вони являють собою всіх органел розміром близько 0,2-0,4 мкм і є відособленою частиною мембранної оболонки. Поширені як у грибів і найпростіших, так і в багатоклітинних організмах. У рослин присутні вакуолі.

Залежно від виконуваних функцій будова, хімічний склад, форма, кількість органел можуть змінюватись. У рослин та грибів міститься 1-2 великі вакуолі в клітці, а у тварин 1000 і більше розміром менше 1 мкм.

Де утворюються лізосоми?

Органоид клітини, утворює нові лізосоми, – це апарат Гольджи. У формуванні беруть участь эндосомы – пухирці з захопленими ззовні частинками, а також мембрани ЕПС. Ферменти утворюються рибосомами шорсткої ендоплазматичної ланцюга і транспортуються до апарата Гольджи, потім безпосередньо до везикулам.

Класифікація лізосом

Щоб зрозуміти, що таке лізосоми, потрібно дізнатися якими вони бувають. Єдиної класифікації типів бульбашок і їх стадій розвитку немає. Найчастіше виділяють три типи:

  1. Первинні.
  2. Вторинні.
  3. Телолизосомы (або залишкові тільця).

Первинні містять ферменти в неактивній формі. Діаметр первинних везикул становить близько 100 нм. Єдиним активним ферментом у складі везикул на цій стадії є кисла фосфатаза – маркер органел.

Освіта вторинних лізосом йде шляхом злиття перших з піно — або фагоцитозными вакуолями. Таким способом здійснюється розщеплення вмісту эндоцитозной вакуолі на мономери з допомогою гідролітичних ферментів.

В залежності від вмісту вакуолей, а також їх злиття можуть утворюватися різні за складом, розміром і спеціалізованих функцій бульбашки.

Дивіться також:  Пластичний і енергетичний обмін в клітині: при окисленні яких речовин звільняється більше енергії

Третім основним видом є залишкові тільця, або телолизосомы. Там відбувається накопичення неперетравлених частинок, які ущільнюються і структуруються.

Також в цих бульбашках накопичуються пігменти. У здорових повністю функціонуючих клітинах телолизосомы виводяться з допомогою екзоцитозу при злитті з зовнішньої мембранної оболонкою. За умови патологій або старіння залишкові тільця накопичуються всередині.

Різновиди везикул

Крім основних типів розрізняють ще кілька:

  • Фаголизосомы. Головним їх завданням є поглинання великих частинок (бактерій і інших мікроорганізмів) з допомогою фагоцитозу.
  • Аутолизосомы (аутофагосомы). Широко поширені у найпростіших. Є одним з типів вторинних бульбашок. Значення аутофагосом — видалення/аутоліз частин компартментів клітини або цитоплазматичних структур повністю (рибосом, пластид, елементів ендоплазматичної сітки, мітохондрій). Їх часто можна виявити всередині організму при голодуванні, кисневої недостатності, інтоксикації, патологіях або старінні.
  • Мультивезикулярные тільця. Оточені одним шаром мембрани і стримають в порожнині одномембранные бульбашки більш дрібних розмірів. Їх освіта здійснюється путм від’єднання від оболонки ядра. Основним завданням є захватывание і знищення дрібних частинок, таких як рецептори зовнішньої мембрани.

Увага! Всіх органел також розрізняють за особливостями їх призначення та місця локалізації. Вони поширені у найпростіших, рослин, грибів, тварин, людини. Будова і функції відмінні один від одного. У багатоклітинних організмів вони найчастіше є захистом і основою імунної системи, а у найпростіших – основним способом живлення.

Особливості будови лізосоми

У лізосом проста схема будови. Органоид має одну захисну мембрану, в структуру якої входять рецептори для пізнавання фагосом, транспортних елементів і чужорідних частинок.

Лизосома – це органелла, вона може бути різних розмірів і містити велику кількість гідролітичних ензимів. Вони беруть участь у багатьох реакціях, зокрема, в процесі розпаду білків, нуклеїнових кислот, жирів і вуглеводів.

Дивіться також:  Голонасінні і покритонасінні рослини: органи, способи розмноження, чим відрізняються і в чому схожість

Діють ензими тільки при низьких значеннях рН. Це відіграє певну роль для всього вмісту клітини і захищає його від повного знищення, так як кислотність цитоплазми нейтральна. Елементи самих органоїдів захищені від руйнівної дії ферментів за допомогою олігосахаридів. Такий вигляд має спрощена схема будови.

Увага! Характерною особливістю лізосоми є наявність більш 40 різних гідролітичних ферментів: фосфатаз, нуклеаз, протеїназ, гликозидаз, ліпаз і т. д. Оптимальна кислотність середовища, при якій вони здійснюють свою діяльність найкращим чином, рН 4,5-5. Таке значення кислотності підтримується в порожнині за допомогою протонового насоса (Н+/К+-Атфази).

Функції

За своїм значенням ці органели не може замінити жоден інший. Настільки велике значення виконуваних ними завдань. Основна функція лізосом – розщеплення мікро — або макромолекул (ендогенного або екзогенного походження). В залежності від морфології та особливостей поглинаються молекул розрізняють кілька завдань:

  1. Перетравлення макрочасток, захоплених шляхом эндоцитоза (бактерій, мікроорганізмів, клітин більш дрібних розмірів).
  2. Аутофагия. Перетравлення органеллой частин клітини і відпрацьованого або зламаного матеріалу.
  3. Аутоліз або самопереваріваніе. Процес, що приводить до повного знищення клітини.
  4. Розчинення позаклітинних структур. Властиво остеокластам – клітин кісткової тканини.
  5. Видільна функція. Виведення перероблених компонентів за межі зовнішньої мембранної оболонки.

Аутофагия

Часто відбувається оновлення клітинних структур або розщеплення білкових компонентів. Здійснюється аутолизосомами, руйнують залишки клітинних структур, які згодом беруть участь в інших внутрішньоклітинних процесах. Іноді процес допомагає для уникнення переспама в рослинній клітині. Розрізняють кілька типів аутофагії:

  • Микроаутофагия. Процес переробки синтезованих речовин всередині. При нестачі енергії або поживних речовин мікропухирців, наповнені ферментами, починають руйнувати деякі білки, всіх органел.
  • Макроаутофагия. З її допомогою проводиться оновлення клітинних структур і органел.
  • Шаперонзависимая. При цьому типі аутофагії напівзруйновані білкові компоненти транспортуються в порожнину органоида для подальшої утилізації.
Дивіться також:  Приклади рудиментів і атавізмів у людини: в чому різниця, приклад докази еволюції, многососковость

Самопереваріваніе

Автолиз проходить при руйнуванні мембранних оболонок бульбашок і звільнення гідролаз в порожнину самої клітини, де вони інактивуються. Ензими працюють в кислому середовищі, а цитоплазма має нейтральний рН. При розщепленні оболонок усіх органел починається процес автолізу. Виділяють два види самопереварювання: звичайний і патологічний.

Перший проходить при розвитку організму або диференціювання деяких клітин (супроводжує процес повного перетворення у личинок комах і розсмоктування хвостів у пуголовків). Прикладом другого може служити повне руйнування тканин організму після смерті або інші патологічні процеси, пов’язані з відмиранням клітин.

Гетерофагия (внутрішньоклітинне травлення)

Одне з основних умов, необхідних для повноцінного існування багатьох найпростіших. Гетерофагия – спосіб перетравлення і засвоєння поживних речовин мікроорганізмів. Бульбашки в цьому випадку з’єднуються з вакуолями. При полостном травленні частинки потрапляють в організм за допомогою піно — або фагоцитозу. В рослинній клітині в лізосомах можуть накопичуватися пігментні речовини, іони, білки. У багатоклітинних функцію гетерофагии виконують лейкоцити і мікрофаги – елементи імунної системи.

Увага! Везикули з ферментами грають дуже важливу роль. При порушенні їх роботи можуть розвиватися до 50 різних захворювань, що передаються по спадку. Головним чином, вони пов’язані з помилками при синтезі ферментів або їх мутацій, внаслідок чого починається накопичення вторинних метаболітів. Прикладами захворювань є хвороба Гоше, хвороба Тея-Сакса.

Лізосоми, будова, функції в клітині

Важливі органели — лізосоми та їх види

Висновок

Щоб розібратися, що таке лізосоми, потрібно вивчити багато літератури. Це унікальний за своєю будовою органоид, що виконує важливі функції для підтримки життєздатності клітини.