В клетке. Кроме этого, мы обратим внимание на предназначение данного органоида и его строение.

Как уже стало ясно, лизосома - это составная часть каждой клетки. А все что мы видим, к чему прикасаемся, да и сами мы - это конструктор, состоящий из множества мельчайших частиц. Клетка является элементарной структурной единицей всех организмов, живущих на планете Земля. Она обладает рядом качеств, которые позволяют ей существовать самостоятельно:

• собственным обменом веществ;
• способностью к воспроизведению;
• размножению (самовоспроизведению);
• развитию.

Ну а сейчас предлагаем перейти к интересующему нас органоиду, рассмотреть его строение и выделить функции лизосом в клетке.

Лизосома

Сейчас более подробно разберем данную органеллу и предоставим вам классификацию. Перед тем как мы перечислим и рассмотрим функции лизосом в клетке, необходимо упомянуть краткую историю открытия. Эти небольшие гранулы впервые обнаружил ученый де Дюв в клетке печени. Данное событие произошло в 50-е годы XX века.

Лизосома - это полость, заполненная различными гидролитическими ферментами (их можно насчитать более 80 видов). Окружена она мембраной, важно уточнить и то, что она одинарная. Вид данных органоидов не одинаков, в большинстве случаев это округлая форма, в диаметре не превышающая 0,8 мкм.

Мембрана лизосом не имеет одинаковую толщину, проницаемость ее меняется под воздействием некоторых условий. Так, лабилизаторами (то есть повышающими проницаемость) являются:

• тироксин;
• прогестерон;
• витамин А;
• ультрафиолетовые лучи;
• рентгеновское излучение;
• кислород и др.

Обратное воздействие оказывают:

• преднизолон;
• кортизон и т. п.

В различных клетках находится не одинаковое количество лизосом, большая их часть приходится на клетки, обладающие функцией фагоцитоза. Примерами могут послужить макрофаги или лейкоциты. Также сюда относятся и те, которые способны к всасыванию, секреции и экскреции. Ими являются:

• клетки эпителия;
• кишечника;
• почек;
• предстательной железы и т. д.

Теперь кратко о классификации лизосом. Разделяют два их вида: первичные и вторичные. Первичные имеют название накопительные. Среди вторичных можно выделить:

• фаголизосомы;
• цитолизосомы;
• остаточные тельца.

Функции

Сейчас мы предлагаем выделить немногочисленные функции лизосом в клетке. Итак, сюда можно отнести:

• клеточное пищеварение;
• аутофагию;
• автолиз;
• растворение внешних структур.

А теперь мы кратко объясним значение этих терминов. О клеточном пищеварении и аутофагии вы можете подробно прочитать несколько позже. Сейчас - о том какую функцию выполняют лизосомы при гибели клеток.

Этот процесс принято называть автолизом. Мембрана лизосомы может нарушиться, что приводит к освобождению находящихся в ней ферментов. Как правило, они перестают выполнять свою основную функцию, так как просто дезактивируются в цитоплазме клетки.

Нарушение одной клетки - это не беда, но что будет, если все лизосомы нарушат свою структуру? Тогда и наступает гибель самой клетки. Ярким примером автолиза является отмирание хвоста у головастиков лягушки.

Пищеварение

Мы упомянули ранее, что лизосомы выполняют в пищеварения. Предлагаем вам более подробно рассмотреть данный процесс. Как уже говорилось, лизосомы делятся на две группы, при этом ко вторичным относится и пищеварительная вакуоль. Именно она выполняет функцию пищеварения в клетке. Она образуется путем слияния фагосомы и первичной лизосомы.

Пищеварительная вакуоль имеет более крупные размеры, доходящие до 1,2 мкм. В ней содержится очень большое количество включений. Здесь и происходит переработка веществ, попавших в клетку. Часто бывает и так, что они перевариваются посредством гидролиза до низкомолекулярных частиц. Последние без труда могут пройти через мембрану лизосомы. Далее они нужны клетке для образования новых органелл.

Аутофагия

А еще какую функцию выполняют в клетке лизосомы? Мы уже говорили, что среди их назначений есть такое, как аутофагия. Этот процесс характеризируется захватом компонентов в клетке и уничтожению лизосомами. Всего выделяют 3 вида аутофагии:

• микро;
• макро;
• шапероновую.

В первом случае лизосома захватывает обломки и переваривает их для получения энергии или строительного материала. Данный процесс может происходить при голодании. Во время макроаутофагии происходит соединение аутофагосомы и лизосомы, что приводит к образованию аутофаголизосомы. В последней перевариваются остатки футофагосом. Третий вид может наблюдаться исключительно у млекопитающих во время стресса. При данном виде аутофагии происходит целенаправленный транспорт белков в лизосомы.

Еще с начальной школы человек понимает: все, что его окружает, состоит из мельчайших частиц - клеток. Эти детали конструктора очень малы, что не дает нам возможности увидеть их невооруженным глазом. Но современная техника может нам в этом помочь.

Микроскопы, с которыми знакомятся дети еще в школе, могут нам показать весь, ранее не изведанный мир. Но клетка - это не мельчайшая единица, ведь она содержит массу органоидов, размеры которых намного меньше. Сегодня нами будут рассмотрены строение и функция лизосом. Последняя также входит в состав клеток (животных и растительных).

Лизосомы

Далее мы разберемся, каково строение и функция лизосом. Главное, что необходимо понимать - как выглядит составная часть клетки. То есть лизосома - это органелла. Можно и по-другому выразиться: данный органоид представляет собой клеточную структуру. Что еще нужно знать о лизосоме? Все они, независимо от вида, содержат большое количество ферментов, которых насчитывается порядка сорока. Они нужны для того, чтобы посредством гидролиза расщеплять:

• белки;
• полисахариды;
• нуклеиновые кислоты.

Попадание веществ в клетку может происходить следующим образом:

• фагоцитоз;
• пиноцитоз.

Лизосомы помогают клеткам переваривать питательные вещества, то есть осуществляют внутриклеточное пищеварение. Они способны расщеплять с помощью гидролиза вещества до мельчайших частиц, которые без труда могут проникнуть через мембрану во внутреннюю среду клетки. Полученные элементы не пропадают бесследно, а участвуют в других, не менее важных процессах, например в создании новых органелл.

Здесь же мы должны отметить и то, что некоторые растительные клетки могут содержать всего 1 или 2 лизосомы, но их размеры гораздо больше тех, которые находятся в животных клетках. Если рассматривать процентное соотношение органоидов, то лизосомы занимают не более пяти процентов. В животных клетках их количество может доходить до нескольких тысяч.

Строение

Строение и функция лизосом - достаточно интересная тема. В этом разделе вы узнаете:

• из чего состоят данные органоиды;
• их размеры;
• разновидности.

Предлагаем приступить незамедлительно. Лизосомы состоят из внутренней части, которая содержит ферменты и мембраны, которая может разрушиться и выпустить свои частички в пространство клетки, где они дезактивируются. Их размеры крайне малы, примерно 0,2 мкм, поэтому лизосомы могут находиться в таком большом количестве в клетке.

Выделяют следующие виды данных органелл:

• первичные;
• вторичные;
• остаточные тельца.

Жизненный цикл лизосомы выглядит примерно следующим образом: в аппарате Гольджи образуются первичные лизосомы, они захватывают отработанные органоиды и переходят во вторичную фазу, а после переваривания образуются остаточные тельца, которые используются клеткой.

Образование

Мы рассмотрели, каковы особенности строения и функций лизосом. Сейчас перейдем к образованию данных органелл. Предлагаем кратко и понятно рассмотреть данный процесс. Первичные лизосомы образуются в аппарате Гольджи. Их размеры так малы, что данные органеллы сложно отличить от вакуолей. Внутри можно обнаружить бесструктурное вещество, а на вид они кажутся пузырьками. Вторичные лизосомы образуются путем слияния первичных с вакуолями какого-либо вида:

• фагоцитарными;
• пиноцитарными.

Таким образом, образуются пищеварительные вакуоли, которые способны переваривать субстраты. Иногда данные органеллы сливаются между собой и образуют более сложные по структуре элементы. Вещества, попавшие в лизосому, расщепляются до мономеров, далее они проходят через мембрану и вовлекаются в обменные процессы. Но переваривание может пройти не до конца. В этом случае вторичные лизосомы перевоплощаются в остаточные тельца. Они содержат меньшее количество ферментов, их содержимое уплотняется, и начинается повторная обработка.

Данные органеллы присутствуют практически во всех клетках, но есть и специализированные, где их количество значительно выше (лейкоциты). Некоторые растительные клетки лишены лизосом, но в них содержатся вакуоли с необходимыми ферментами, они и выполняют их функции.

Функции

После того как мы выяснили, каковы строение и функции лизосом, давайте перейдем ко второй части данного вопроса. Сейчас мы перечислим основные функции этих органоидов и приведем краткую характеристику.

Пищеварение

Мы рассмотрели лизосомы. Строение и функции кратко были описаны в предыдущих разделах. Теперь предлагаем немного подробнее узнать о внутриклеточном пищеварении и о том, какую роль играют данные органеллы. Многие животные имеют внутриклеточное пищеварение. Лизосомы помогают данному процессу путем захвата и переваривания пищи. При этом захват происходит эндоцитозным методом.

Автолиз

Рассматривая особенности строения лизосомы и ее функции, мы упомянули о процессе автолиза, где непосредственное участие принимают лизосомы. Мы уже рассмотрели эту функцию на примере лягушки. Теперь о том, как это происходит.

Мембрана лизосомы может разрушиться. Если это произойдет со всеми органеллами, то клетка умрет. Так и происходит автолиз. То есть самоуничтожение.

Аутофагия

Данная функция необходима клетке для обновления органоидов. Лизосомы захватывают отработанные структуры и расщепляют их. На место уничтоженных органелл приходят новые, составными частями которых являются соединения, образованные в результате аутофагии.

Комплекс Гольджи , или аппарат Гольджи , - это одномембранных органеллы эукариотических клеток, основными функциями которой является хранение и вывод излишков веществ из клеток организма и образования лизосом. Открыто это органеллы в 1898 году итальянским физиком К. Гольджи.

Строение . Построенная из мешочков, которые называют цистернами, системой трубочек и пузырьков различных размеров. Цистерны комплекса Гольджи (КГ) также полярные: к одному полюсу подходят пузырьки с веществами, которые отрываются от ЭПС (зона формирования), с другого полюса - пузырьки с веществами отделяются (зона созревания). В клетках комплекс Гольджи расположен в основном вблизи ядра. КГ есть во всех эукариотических клетках, но его строение у разных организмов может быть разной. Так, в растительных клетках выделяют несколько структурных единиц, которые называют диктиосомамы. Мембраны комплекса Гольджи синтезируются гранулярной ЭПС, прилегающей к нему. Во время деления клетки КГ распадается на отдельные структурные единицы, которые случайно распределяются между дочерними клетками.

Функции . Комплекс Гольджи выполняет довольно разнообразные и важные функции, связанные с образованием и преобразованием сложных веществ. Вот некоторые из них:

1) участие в построении биологических мембран - например, в клетках простейших с помощью его элементов формируются сократительные вакуоли, в сперматозоиде образуется акросомса;

2 ) образования лизосом - синтезированные в ЭПС ферменты-гидролазы упаковываются в мембранный пузырек, который отделяется в цитоплазму;

3) образования пероксисом - формируются тельца с ферментом-каталазы для разрушения пероксида водорода, который образуется при оскисненни органических веществ и является ядовитым для клеток составом;

4) синтез соединений поверхностного аппарата - образуются липо-, глико-, мукопротеидов, которые входят в состав гликокаликса, клеточных стенок, слизистых капсул;

5) участие в секреции веществ из клетки - в КГ происходит созревание секреторных гранул, в пузырьки, и перемещение этих пузырьков в направлении плазмолеммы.

Лизосомы, строение и функции

Лизосомы (с греч. Lysis - растворения, soma - тело ) - это одномембранных органеллы эукариотических клеток, которые имеют вид округлых телец. У одноклеточных организмах их роль заключается в внутриклеточном пищеварении, у многоклеточных - они выполняют функцию расщепления чужеродных для клетки веществ. Лизосомы могут быть расположены в любом месте цитоплазмы. Открытые лизосомы бельгийским цитологом Кристианом де Дювом в 1949 году.

Строение . Лизосомы имеют вид пузырьков диаметром около 0,5 мкм, окруженных мембраной и заполненных гидролитических ферментов, действующих в кислой среде. Ферментный состав лизосом очень разнообразен, он образован протеазами (ферменты, расщепляющие белки), амилазы (ферменты для углеводов), липазы (ферменты липидов), нуклеазами (для расщепления нуклеиновых кислот) и др. Всего насчитывается до 40 различных ферментов. При повреждениях мембраны ферменты выходят в цитоплазму и вызывают быстрое растворение (лизис) клетки. Лизосомы образуются путем взаимодействия КГ и гранулярной ЭПС. Ферменты лизосом синтезируются в гранулярной ЭПС и с помощью пузырьков переносятся в КГ, расположенного рядом с эндоплазматической сетью. Поэтому через трубчатые расширение КГ ферменты переходят на его функциональную поверхность и упаковываются в лизосомы.

Функции . В зависимости от функций выделяют различные виды лизосом: фаголизосомы, аутофаголизосомы, остаточные тельца и др. Аутофоголизосомы образуются при слиянии лизосомы с аутофагосомою, то есть пузырьки, содержащий собственные макромолекулярные комплексы клетки, например, целые клеточные органеллы, или их фрагменты, которые потеряли функциональную способность и подлежат уничтожению. фаголизосомах (фагосомы ) образуются путем объединения лизосом с фагоцитозного или пиноцитозные пузырями, которые содержат захвачен клеткой материал для внутриклеточного переваривания. Активные ферменты в них непосредственно контактируют с биополимеры, которые подлежат расщеплению. Остаточные тельца - это окружены мембраной нерасщепленные частицы, могут длительное время оставаться в цитоплазме и здесь утилизироваться или путем экзоцитоза выводиться вне клетку. В остаточных тельцах накапливается материал, расщепление которого затруднено (например, пигмент коричневого цвета - липофусцин, который еще называют "пигментом старения"). Итак, основными функциями лизосом являются:

1) аутофагия - расщепление в аутофаголизосомы собственных компонентов клетки, целых клеток или их групп (например, рассасывание хвоста головастика, пидгрудиннои железы у подростков, лизис клеток печени при отравлении)

2) гетерофазия - расщепление в фаголизосомах чужеродных веществ (например, расщепление органических частиц, вирусов, бактерий, попавших в клетку тем или иным путем)

3) пищеварительная функция - у одноклеточных организмах эндосомы сливаются с фагоцитозного пузырями и образуют пищеварительную вакуоль, которая осуществляет внутриклеточное пищеварение

4) выделительная функция - удаление из клетки с помощью остаточных телец непереваренных остатков.

БИОЛОГИЯ + Болезни накопления - наследственные заболевания, связанные с потерей лизосомами определенных ферментов. Следствием этой потери с накопления в клетках непереваренных веществ, мешать нормальному функционированию клетки. Эти болезни могут проявляться развитием скелета, отдельных внутренних органов, ЦНС и др. С дефицитом лизосом них ферментов связывают развитие атеросклероза, ожирения и т.

Лизосома представляет собой мембранный мешочек, наполненный пищеварительными ферментами диаметром 0,2…0,5 мкм.

Лизосомы расщепляют питательные вещества, переваривают бактерии, попавшие в клетку, выделяют ферменты и др. Лизосомы также являются «средствами самоубийства» клетки: в некоторых случаях содержимое лизосом высвобождается в клетку, и она погибает.

Лизосомы были открыты в 1949 г. де’Дювом. Лизосомы находятся в клетках почти всех типов, но количество их весьма разнообразно и зависит от специализации клетки. Очень много лизосом в макрофагах и нейтрофильных гранулоцитах, которые специализированы на фагоцитозе. При световой микроскопии лизосомы видны как мелкие гранулы (пузырьки), содержащие смесь гидролитических ферментов. Если лизосом много, то при общих методах окраски они заметны за счет связывания основного красителя.

Лучше заметны органеллы при световой микроскопии при специальных методах окрашивания, например выявляющих кислую фосфатазу - специфический белок лизосом.

Лизосомы разрушают структуры клетки, то есть участвуют в непрерывных процессах регенерации, уничтожая старые, измененные органеллы, части клетки, освобождая пространство для новых элементов. Однако они играют важную роль не только в том, что поддерживают клетки в нормальном состоянии, но и принимают участие в защитных реакциях клетки и организма в целом. Так, лизосомы переваривают чужеродные частицы, захваченные путем фагоцитоза.

Содержимое лизосомы различается в зависимости от функциональной активности органеллы, имеет кислую реакцию (pH около 5), а это значительно отличает ее от матрикса цитоплазмы. Кислотность внутри органеллы обеспечивают транспортные (помповые) белки, осуществляющие трансмембранный перенос ионов водорода, накапливая их в просвете органеллы.

Структурное разнообразие лизосом обусловлено их участием во внутриклеточном переваривании с образованием сложных пищеварительных вакуолей как экзогенного (внеклеточного), так и эндогенного (внутриклеточного) происхождения.

Различают несколько видов лизосом.

Первичные лизосомы . Представляют собой мелкие пузырьки, содержащие смесь около сорока гидролитических ферментов (гидролаз), в том числе активную кислую фосфатазу. Их средний диаметр составляет около 0,1 мкм. В гр. ЭПС синтезируются гидролазы. Проферменты транспортируются из гр. ЭПС в комплекс Гольджи, где они перемещаются от проксимальных участков диктиосом до дистальных (от цис — к транс-компартменту) и, наконец, сегрегируются в первичные лизосомы. В ходе этого процесса происходит модификация проферментов. Таким образом, весь путь образования первичных лизосом очень сходен с образованием секреторных (зимогенных) гранул в клетках поджелудочной железы, за исключением последнего этапа. Содержимое лизосом не переваривает мембрану, отделяющую гидролазы от матрикса цитоплазмы, благодаря наличию в их составе специальных протекторных соединений на внутренней поверхности. Вероятнее всего, это олигосахаридные комплексы.

Вторичные лизосомы . Представляют собой активно функционирующие органеллы. Это внутриклеточные пищеварительные вакуоли, в которые проникают ферменты из первичных лизосом, а содержимое для переваривания из клетки. Различают гетерофагосомы и аутофагосомы.

Гетерофагосома формируется в результате слияния первичных лизосом с фагосомой - пузырьком, который образуется при фагоцитозе. В связи с этим содержимое и размеры гетерофагосомы зависят от перевариваемого объекта. Они могут иметь неправильную форму, различную электронную плотность. Содержимое может быть от гомогенного до крупнозернистого с разнообразными включениями. Иногда гетерофагосома имеет вид мультивезикулярных телец в результате поглощения первичной лизосомой эндоцитозных пузырьков, образовавшихся путем микроэндоцитоза. Во вторичной лизосоме происходит внутриклеточное переваривание веществ, поглощенных клеткой. Этот процесс характерен для неспецифических защитных иммунных реакций, которые осуществляются клетками крови - моноцитами (макрофагами) и нейтрофилами. Во вторичных лизосомах также происходит переваривание старых клеток организма, погибших путем апоптоза. Гетерофагосомы переваривают дегенеративно измененные клетки, обеспечивая их отбор в процессе развития (фагоцитоз сперматогенного эпителия, клеток эритробластического ряда и т. д.).

Аутофагосома - результат слияния с первичной лизосомой собственных старых или измененных частей клетки, например митохондрий, элементов цитоскелета и др. Это необходимо для обновления ферментных систем клетки, избавления от поврежденных структур. Аутофагоцитоз - это естественный процесс в жизнедеятельности клетки и жизненно необходим для ее нормального функционирования. В аутофагосомах обнаруживают фрагменты или даже целые цитоплазматические структуры, например митохондрии, элементы цитоплазматической сети, рибосомы, гранулы гликогена и др., что является доказательством их определяющей роли в процессах деградации и замещения.

Функциональное значение аутофагоцитоза в полном объеме еще неясно. Есть предположение, что этот процесс связан с отбором и уничтожением измененных, поврежденных клеточных компонентов. В этом случае лизосомы выполняют функцию внутриклеточных «чистильщиков», убирающих дефектные структуры.

В нормальных условиях число аутофагосом увеличивается при метаболических стрессах, например при гормональной индукции активности клеток печени. Значительно возрастает число аутофагосом при повреждениях клеток, в этом случае аутолизу (самоперевариванию) могут подвергаться целые зоны внутри клеток. При патологических процессах увеличивается число аутофагосом в клетках.

При участии лизосом могут модифицироваться продукты, синтезируемые клеткой. Так, с помощью лизосом в клетках щитовидной железы гидролизируется тироглобулин, что приводит к образованию гормонов трийодтиронина и тетрайодтиронина и смеси аминокислот, которые затем выводятся в кровеносное русло.

Третичная лизосома (остаточное тельце) . Это результат переваривания во вторичной лизосоме. Остаточное тельце можно отнести к лизосомам лишь весьма условно. При полном переваривании пузырек содержит смесь мономеров, которые выделяются путем экзоцитоза в межклеточное вещество. При неполном переваривании образуются различные включения: слоистые, ламеллозные или пластинчатые тельца; гранулы с липофусцином и др. Снижение гидролитической и протеолитической (переваривание белков) активности лизосом сопровождается накоплением веществ внутри клетки и может привести к болезням накопления, сопровождающимся нарушениями структуры и функций клетки.

При болезнях накопления во многих клетках происходят необычные отложения различных веществ: гликогена, муцинов и др. Такие формы клеточной патологии связаны с изменением активности лизосомальных ферментов или с нарушениями сортировки белков в цистернах комплекса Гольджи. Эти нарушения могут быть результатом генных мутаций, а заболевания часто носят наследственный характер.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Часто люди задаются вопросом, что такое лизосомы. Функции лизосом и их строение имеют модификации в зависимости от морфологии самой клетки. Для того чтобы узнать, как выглядит эта органелла, как происходит образование новых лизосом и какие функции они выполняют, нужно изучить этот материал.

Вконтакте

Что такое лизосомы

Они представляют собой органоиды размером около 0,2-0,4 мкм и являются обособленной частью мембранной оболочки . Распространены как у грибов и простейших, так и в многоклеточных организмах. У растений присутствуют вакуоли.

В зависимости от выполняемых функций строение, химический состав, форма, количество органелл могут варьироваться. У растений и грибов содержится 1–2 крупные вакуоли в клетке, а у животных 1000 и более размером меньше 1 мкм.

Где образуются лизосомы?

Органоид клетки, образующий новые лизосомы, – это аппарат Гольджи. В формировании принимают участие эндосомы – пузырьки с захваченными извне частицами, а также мембраны ЭПС. Ферменты образуются рибосомами шероховатой эндоплазматической цепи и транспортируются к аппарату Гольджи, затем непосредственно к везикулам.

Классификация лизосом

Чтобы понять, что такое лизосомы, нужно узнать какими они бывают. Единой классификации типов пузырьков и их стадий развития нет. Чаще всего выделяют три типа:

1. Первичные.
2. Вторичные.
3. Телолизосомы (или остаточные тельца).

Образование вторичных лизосом идет путем слияния первых с пино- или фагоцитозными вакуолями. Таким способом осуществляется расщепление содержимого эндоцитозной вакуоли на мономеры с помощью гидролитических ферментов.

В зависимости от содержимого вакуолей, а также их слияния могут образовываться разные по строению, размеру и специализированным функциям пузырьки.

Третьим основным видом являются остаточные тельца, или телолизосомы. Там происходит накопление непереваренных частиц , которые уплотняются и структурируются.

Также в этих пузырьках накапливаются пигменты. В здоровых полностью функционирующих клетках телолизосомы выводятся с помощью экзоцитоза при слиянии с внешней мембранной оболочкой. При условии патологий или старения остаточные тельца накапливаются внутри.

Разновидности везикул

Помимо основных типов различают еще несколько:

• Фаголизосомы. Главной их задачей является поглощение крупных частиц (бактерий и других микроорганизмов) с помощью фагоцитоза.
• Аутолизосомы (аутофагосомы). Широко распространены у простейших. Являются одним из типов вторичных пузырьков. Значение аутофагосом — удаление/аутолиз частей компартментов клетки или цитоплазматических структур полностью (рибосом, пластид, элементов эндоплазматической сети, митохондрий). Их часто можно обнаружить внутри организма при голодании, кислородной недостаточности, интоксикации, патологиях или старении.
• Мультивезикулярные тельца. Окружены одним слоем мембраны и сдержат в полости одномембранные пузырьки более мелких размеров. Их образование осуществляется путм отсоединения от оболочки . Основной задачей является захватывание и уничтожение мелких частиц , таких как рецепторы внешней мембраны.

Внимание! Органоиды также различают по особенностям их предназначения и месту локализации. Они распространены у простейших, растений, грибов, животных, человека. Строение и функции отличны друг от друга. У многоклеточных организмов они чаще всего являются защитой и основой иммунной системы, а у простейших – основным способом питания.

Особенности строения лизосомы

У лизосом простая схема строения. Органоид имеет одну защитную мембрану, в структуру которой входят рецепторы для узнавания фагосом, транспортных элементов и чужеродных частиц.

Лизосома – это органелла, она может быть разных размеров и содержать большое количество гидролитических энзимов. Они участвуют во многих реакциях, в частности, в процессе распада белков, нуклеиновых кислот, жиров и .

Действуют энзимы только при низких значениях рН. Это играет определенную роль для всего содержимого клетки и защищает его от полного уничтожения, так как кислотность цитоплазмы нейтральная. Элементы самих органоидов защищены от разрушающего действия ферментов с помощью олигосахаридов. Такой вид имеет упрощенная схема строения.

Внимание! Характерной особенностью лизосомы в является наличие более 40 различных гидролитических ферментов: фосфатаз, нуклеаз, протеиназ, гликозидаз, липаз и т.д. Оптимальная кислотность среды, при которой они осуществляют свою деятельность наилучшим образом, рН 4,5-5. Такое значение кислотности поддерживается в полости с помощью протонового насоса (Н+/К+-АТФазы).

Функции

По своему значению эти органеллы не может заменить ни один другой. Настолько велико значение выполняемых ими задач. Основная функция лизосом – расщепление микро- или макромолекул (эндогенного или экзогенного происхождения). В зависимости от морфологии и особенностей поглощаемых молекул различают несколько задач:

1. Переваривание макрочастиц, захваченных путём эндоцитоза (бактерий, микроорганизмов, более мелких размеров).
2. Аутофагия. Переваривание органеллой частей клетки и отработанного или сломанного материала.
3. Аутолиз или самопереваривание. Процесс, приводящий к полному уничтожению клетки.
4. Растворение внеклеточных структур. Свойственно остеокластам – клеткам костной ткани.
5. Выделительная функция. Выведение переработанных компонентов за пределы наружной мембранной оболочки.

Аутофагия

Часто происходит при обновлении клеточных структур или расщеплении белковых компонентов. Осуществляется аутолизосомами, разрушающими остатки клеточных структур, которые впоследствии участвуют в других внутриклеточных процессах. Иногда процесс помогает для избегания переспама в растительной клетке. Различают несколько типов аутофагии:

• Микроаутофагия. Процесс переработки синтезированных внутри веществ. При недостатке энергии или питательных веществ микропузырьки, наполненные ферментами, начинают разрушать некоторые белки , органоиды.
• Макроаутофагия. С ее помощью проводится обновление клеточных структур и органелл.
• Шаперонзависимая. При этом типе аутофагии полуразрушенные белковые компоненты транспортируются в полость органоида для дальнейшей утилизации.

Самопереваривание

Автолиз проходит при разрушении мембранных оболочек пузырьков и освобождении гидролаз в полость самой клетки, где они инактивируются. Энзимы работают в кислой среде, а цитоплазма имеет нейтральную рН. При расщеплении оболочек всех органелл начинается процесс автолиза . Выделяют два вида самопереваривания: обычный и патологический.

Первый проходит при развитии организма или дифференцировке некоторых клеток (сопровождает процесс полного превращения у личинок насекомых и рассасывание хвостов у головастиков). Примером второго может служить полное разрушение тканей организма после смерти или другие патологические процессы, связанные с отмиранием клеток.

Гетерофагия (внутриклеточное пищеварение)

Одно из основных условий, необходимых для полноценного существования многих простейших. Гетерофагия – способ переваривания и усвоения питательных веществ микроорганизмов. Пузырьки в этом случае соединяются с вакуолями. При полостном пищеварении частицы попадают в организм посредством пино- или фагоцитоза. В растительной клетке в лизосомах могут накапливаться пигментные вещества, ионы, белки. У многоклеточных функцию гетерофагии выполняют лейкоциты и микрофаги – элементы иммунной системы.

Внимание! Везикулы с ферментами играют очень важную роль. При нарушении их работы могут развиваться до 50 различных заболеваний, передающихся по наследству. Главным образом, они связаны с ошибками при синтезе ферментов или их мутаций, вследствие чего начинается накопление вторичных метаболитов. Примерами заболеваний являются болезнь Гоше, болезнь Тея-Сакса.

Лизосомы, строение, функции в клетке

Важные органеллы — лизосомы и их виды

Вывод

Чтобы разобраться, что такое лизосомы, нужно изучить много литературы. Это уникальный по своему строению органоид, выполняющий важные функции для поддержания жизнеспособности клетки.