Kila seli hai ina seti ya miundo inayoiwezesha kuonyesha sifa zote za kiumbe hai. Ili kufanya kazi vizuri, seli lazima ipokee virutubisho vya kutosha, ivivunje na kutoa nishati, ambayo hutumiwa kusaidia michakato ya maisha.
Katika hatua ya kwanza ya michakato changamano ya usimamizi wa nishati ni lisosomes za seli, ambazo zimeunganishwa kwenye kingo za mabirika bapa ya dictyosome (Golgi complex).
Jinsi lysosomes hufanya kazi
Lisosomu ni miili ya duara yenye utando mmoja yenye kipenyo cha mikroni 0.2 hadi 2, ambayo ina mchanganyiko wa vimeng'enya vya hidrolitiki. Zina uwezo wa kuvunja polima yoyote asili au dutu ya muundo changamano inayoingia kwenye seli kama sehemu ndogo ya virutubisho au wakala wa kigeni:
- protini na polipeptidi;
- polisakharidi (wanga, dextrins, glycogen);
- asidi nucleic;
- lipids.
Ufanisi huu hutolewa na takriban aina 40 tofauti za vimeng'enya vilivyomokatika tumbo la lisosome na upande wa ndani wa utando katika hali inayoshikamana.
Lysosome Chemistry
Tando inayozunguka lisosome hulinda viungo na vijenzi vingine vya seli dhidi ya kusagwa na kimeng'enya changamani. Lakini baada ya yote, kwenye vesicle yenyewe, vimeng'enya vyote vina asili ya protini, kwa nini havijavunjwa na proteases?
Ukweli ni kwamba ndani ya lysosomes vimeng'enya viko katika hali ya glycosylated. "Shell" hii ya kabohaidreti inazifanya kutambuliwa vibaya na vimeng'enya vya proteolytic.
Mwitikio wa mazingira ndani ya lisosome ni tindikali kidogo (pH 4.5–5), tofauti na athari ya hyaloplasm inayokaribia kutoweka. Inaunda hali nzuri kwa hatua ya vimeng'enya na hutolewa na kazi ya H+-ATPase, ambayo husukuma protoni kwenye organelle.
Mchakato wa kubadilisha Lysosome
Kimofolojia, aina kuu mbili za lisosome zinatofautishwa katika seli - msingi na upili.
Lisosomes msingi ni vilengelenge vidogo, vilivyo na ukuta laini au vyenye mpaka, vilivyotenganishwa na mabirika ya Golgi changamani. Zina seti ya vimeng'enya vya hidrolitiki vilivyoundwa hapo awali kwenye utando wa punjepunje (mbaya) wa EPR. Hadi kufyonzwa kwa substrate ya virutubisho, lisosomes ziko katika hali isiyofanya kazi.
Ili vimeng'enya kufanya kazi, chembe za chakula au vimiminiko lazima viingie kwenye lisosome. Hii hutokea kwa njia mbili:
- Kwa uchunguzi wa kiotomatiki, wakati chembe ya chakula inachukuliwa na lisosome kutoka kwenye saitoplazimu inayozunguka. Katika kesi hii, utando wa organelle huingia kwenye hatua ya kuwasiliana na chembena kutengeneza vesicle ya endocytic, na kisha kuunganisha kwenye lisosome.
- Kwa heterophagy, wakati lisosome inapoungana na vesicles endocytic iliyonaswa kwenye saitoplazimu ya seli kutokana na kufyonzwa kwa chembe kigumu au vimiminiko kutoka nje.
Lisosomes za pili ni vesicles iliyo na vimeng'enya vyote viwili na substrate kwa usagaji chakula. Zina sifa ya shughuli iliyotamkwa ya hidrolitiki na huundwa kutokana na kufyonzwa kwa substrate na lisosome msingi.
Licha ya ukweli kwamba kazi za lisosome hupunguzwa hadi usagaji (mgawanyiko) wa chembe kikaboni kigumu na dutu iliyoyeyushwa, uchangamano wa mchakato huo unahakikishwa na uwezo wa lysosomes ya pili:
- changanya na lisosome za msingi ambazo huleta sehemu mpya ya vimeng'enya;
- unganisha kwa chembe mpya za chakula au vijishimo vya endocytic, kudumisha mchakato unaoendelea wa uchanganuzi;
- fuse na lisosome nyingine za upili ili kuunda muundo mkubwa wenye uwezo wa kunyonya oganeli nyingine za seli;
- nyonya vilengelenge vya pinocytic, na kugeuka kuwa mwili wenye vesi nyingi.
Muundo wa lisosome haubadiliki kwa kiasi kikubwa. Kawaida huongezeka tu kwa ukubwa.
Aina nyingine za lysosomes
Wakati mwingine mgawanyiko wa dutu ambazo zimeingia kwenye lysosome haufiki mwisho. Chembe zisizoingizwa haziondolewa kwenye organelle, lakini hujilimbikiza ndani yake. Baada ya ugavi wa enzymes ya hidrolitiki imepungua, yaliyomo yanaunganishwa na kusindika, muundo wa lysosome inakuwa ngumu zaidi, safu. Rangi inaweza pia kuwekwa. Lisosome hubadilika na kuwa mwili wa mabaki.
Zaidi ya hayo, mabaki ya miili husalia kwenye seli au hutolewa kutoka kwayo kwa exocytosis.
Autophagosomes zinaweza kupatikana katika seli za protist. Kwa asili yao, wao ni wa lysosomes ya sekondari. Ndani ya organelles hizi, mabaki ya vipengele vikubwa vya seli na miundo ya cytoplasmic hupatikana. Huundwa wakati wa uharibifu wa seli, kuzeeka kwa oganelle za seli na hutumikia kutumia vijenzi vya seli, kutoa monoma.
Vitendo vya lisosome kwenye seli
Lysosomes, kwanza kabisa, huipatia seli nyenzo muhimu ya ujenzi, vitu vya kuondoa upolimishaji ambavyo vimeingia humo.
Mgawanyiko wa kabohaidreti ni kiungo muhimu katika kimetaboliki ya nishati ya seli, na kutoa kipande kidogo cha ubadilishaji katika mitochondria.
Lysosomes pia ni kiungo cha ulinzi katika mfumo wa kinga ya mwili:
- Baada ya fagosaitosisi ya bakteria kwa lukosaiti, lisosomes humimina yaliyomo ndani ya tundu la vesicle ya phagocytic na kuharibu vijidudu hatari.
- Toa vimeng'enya vya proteolytic wakati wa apoptosis - kifo cha seli kilichopangwa.
- Tumia seli za seli zilizoharibika na "zee".
Pamoja na kuenea kwa seli, ushiriki wa lisosomes katika mchakato wa matumizi ya miundo mbalimbali huhakikisha upya wa mwili.
