Šūnu var uzskatīt par ultramikroskopisku dzīvu struktūru, kas apveltīta ar visām organismam piemītošajām funkcijām. Šūnu elementi, ko sauc par organellām, veic elpošanas, reprodukcijas, izdalīšanās, gremošanas funkciju. Lizosomas ir viens no šādu organellu veidiem. Tie pieder pie vienas membrānas struktūrām un veic īpašas funkcijas, kas saistītas ar vielu un veselu šūnu elementu gremošanu, kas atrodas citoplazmā. Šajā darbā pētīsim lizosomu uzbūvi un noskaidrosim to lomu šūnas dzīvības nodrošināšanā.
Kā veidojas organellas
Attēlojot vienas membrānas vakuolus, kas piepildīti ar gremošanas enzīmiem, lizosomas veidojas Golgi kompleksa cisternās un tiek sauktas par primārajām. Caur aparāta kanāliem tie nonāk šūnas citoplazmā. Tiklīdz lizosomas sāk absorbēt bojātās citostruktūras vai sadalīt organiskās vielas, tās sauc par sekundārajām.
Šīs organellas ir piepildītas ar enzīmu šķīdumiem, kas spēj noārdīt ogļhidrātu, glikolipīdu un olb altumvielu molekulas. Tieši sekundārajās lizosomās ir bioloģiski aktīvās vielas, piemēram, proteāzes, sulfurilāzes un lipāzes. Organoīda iekšējā satura pH ir mazāks par 7, jo iepriekš minētie fermenti ir aktīvi skābā vidē. Organelli spēj veikt endocitozi vai pinocitozi. Lizosomu veidošanās lielā mērā ir atkarīga no īpašām olb altumvielām šūnā, kas veidojas uz granulētā endoplazmatiskā tīkla kanāliem.
Matricas ķīmiskais sastāvs un lizosomas struktūra
Turpinot pētīt lizosomu īpatnības, apsvērsim, kādas vielas veido to iekšējo vidi. Fermentu komplekss satur svarīgākos no tiem: fosforilāzi (sašķeļ aminoskābes), glikozidāzi (iedarbojas uz glikozi, celulozi, cieti) un lipāzi (nodrošina tauku molekulu, steroīdu iznīcināšanu).
Pašu organellu membrāna ir izturīga pret iepriekš minētajiem fermentiem. Dažos gadījumos tas kļūst neaizsargāts pret to darbību, kas izraisa autolīzi - membrānas pašizšķīšanu, kā rezultātā matricas agresīvās vielas tiek ielejamas šūnas citoplazmā. Tas izraisa to pašu sagremošanu.
Organoīdu funkcijas
Ir labi zināms, cik svarīgas vielmaiņas procesos ir reakcijas, kas veicina atkritumvielu vai šūnu struktūru daļu, piemēram, veco mitohondriju, ribosomu, izmantošanu. Organellu augstā fermentatīvā aktivitāte izpaužas tajās šūnās, kuras sauc par fagocītiskajām. Tas irpirmkārt, imūnsistēmas struktūras: bazofīli, makrofāgi, neitrofīli, B-limfocīti. Primārās lizosomas šajās šūnās ir diezgan lielas (līdz 0,5 mikroniem). Tie satur tādus fermentus kā ribonukleāze, proteāze, dezoksiribonukleāze. Šis sastāvs ir izskaidrots šādi: šūnas, kas spēj veikt fagocitozi, galvenokārt sadala vīrusu un baktēriju daļiņas, kas satur olb altumvielas un ribonukleīnskābes.
Interesants mehānisms, kas nodrošina organellas proteolītisko aktivitāti. Svešas daļiņas vai molekulas vispirms uztver vakuola. Ar to saplūst primārā lizosoma, kas izdala hidrolītiskos enzīmus. Tagad šāda organelle, ko sauc par sekundāro lizosomu, sāk aktīvi sagremot vielas, kas iekļuvušas matricā. Šķelšanās produkti tālāk izkliedējas šūnas hialoplazmā, un nesagremotās atliekas tiek glabātas organellā, ko tagad sauc par atlikuma ķermeni. Iepriekš minētā dažāda veida lizosomu struktūra izskaidro šo šūnu struktūru galvenās funkcijas.
Organellu loma cilvēka ķermeņa vielmaiņas reakcijās
Ja lizosomās tiek ražots nepietiekams enzīmu daudzums, rodas to deficīts, izraisot smagas iedzimtas slimības, piemēram, metahromatisku leikodistrofiju. Lizosomu struktūra šajā patoloģijā ir patoloģiska. To matricā sulfatāzes, enzīmi, kas noārda cerebrozīdus, nav vai ir neaktīvā stāvoklī. Tā kā nervu audu šūnās ir vielmaiņas produkti, tie ir pakļauti izmantošanai, bet trūkst atbilstošu enzīmu.noved pie šo savienojumu uzkrāšanās neiroglijā un neirocītu hialoplazmā. Tas izraisa intoksikāciju nervu audos, kas veido smadzenes un muguras smadzenes. Tā rezultātā attīstās fiziskas patoloģijas un garīga atpalicība.
Tādējādi vienas membrānas organellām, kas ir atbildīgas par vielu sadalīšanos, ir ļoti svarīga loma šūnu vielmaiņā. Šajā darbā pētījām lizosomu uzbūvi, noskaidrojām to funkcijas un nozīmi šūnas un visa cilvēka organisma dzīvē kopumā.
