Ар бир тирүү клеткада тирүү организмдин бардык касиеттерин көрсөтүүгө мүмкүндүк берген түзүлүштөрдүн жыйындысы бар. Клетка туура иштеши үчүн жетиштүү өлчөмдө азык алып, аларды талкалап, энергияны бөлүп чыгарышы керек, ал андан кийин жашоо процесстерин колдоого жумшалат.
Энергияны башкаруунун татаал процесстеринин биринчи этабында диктиосоманын (Гольджи комплексинин) жалпак цистерналарынын четтери боюнча жиптелген клетканын лизосомалары турат.
Лизосомалар кантип иштейт
Лизосомалар – диаметри 0,2–2 мкм болгон сфералык бир мембраналуу денелер, аларда гидролиздик ферменттердин комплекси бар. Алар клеткага азыктандыруучу субстрат же бөтөн агент катары кирген ар кандай табигый полимерди же татаал түзүлүштөгү заттарды ыдыратууга жөндөмдүү:
- белоктар жана полипептиддер;
- полисахариддер (крахмал, декстриндер, гликоген);
- нуклеиндик кислоталар;
- липиддер.
Бул натыйжалуулукту камтыган 40ка жакын ар кандай ферменттер камсыз кылатлизосома матрицасында да, мембрананын ички тарабында да жабышкан абалда.
Лизосома химиясы
Лизосоманы курчаган мембрана органеллдерди жана башка клетка компоненттерин фермент комплекси тарабынан сиңирүүдөн коргойт. Бирок, весикуланын өзүндө бардык ферменттер протеиндик, эмне үчүн алар протеазалар тарабынан бөлүнбөйт?
Чындыгында лизосомалардын ичинде ферменттер гликозилденген абалда болот. Бул углеводдун "кабыгы" аларды протеолиттик ферменттер тарабынан начар тааныйт.
Лизосоманын ичиндеги чөйрөнүн реакциясы гиалоплазманын дээрлик нейтралдуу реакциясынан айырмаланып, бир аз кычкыл (рН 4,5–5). Ал ферменттердин аракети үчүн жагымдуу шарттарды түзөт жана H+-АТФазанын иши менен камсыз кылынат, ал протондорду органеллге айдайт.
Лизосоманын трансформация процесси
Морфологиялык жактан клеткада лизосомалардын эки негизги тиби айырмаланат - биринчилик жана экинчилик.
Негизги лизосомалар – Гольджи комплексинин цистерналарынан бөлүнгөн, жылмакай дубалдуу же чектеш кичинекей везикулалар. Алар мурда гранулдуу (орой) EPR мембраналарында түзүлгөн гидролитикалык ферменттердин жыйындысын камтыйт. Азыктандыруучу субстрат сиңгенге чейин лизосомалар активдүү эмес формада болот.
Ферменттердин иштеши үчүн лизосомага тамак-аш бөлүкчөлөрү же суюктуктар кириши керек. Бул эки жол менен болот:
- Аутофагия жолу менен, тамак-аш бөлүкчөсүн курчаган цитоплазмадан лизосома алып жатканда. Бул учурда органоиддин кабыкчасы бөлүкчө менен байланышта болгон жерде инвагинацияланатжана эндоциттик везикуланы пайда кылып, андан кийин лизосомага боо болот.
- Гетерофагия боюнча, лизосома сырттан катуу бөлүкчөлөрдү же суюктуктарды сиңирүүнүн натыйжасында клетканын цитоплазмасында камалып калган эндоциттик везикулалар менен биригип кеткенде.
Экинчи лизосомалар – ферменттерди да, сиңирүү субстраттарын да камтыган везикулалар. Алар ачык гидролиздик активдүүлүк менен мүнөздөлөт жана субстраттын биринчилик лизосома тарабынан сиңирилишинин натыйжасында түзүлөт.
Лизосоманын функциялары катуу органикалык бөлүкчөлөрдү жана эриген заттарды сиңирүү (ажыруу) чейин кыскарганына карабастан, процесстин көп тараптуулугу экинчилик лизосомалардын жөндөмдүүлүгү менен камсыз кылынат:
- ферменттердин жаңы бөлүгүн алып келген негизги лизосомалар менен биригет;
- жаңы тамак-аш бөлүкчөлөрү же эндоциттик везикулалар менен биригип, үзгүлтүксүз бузулуу процессин камсыз кылуу;
- башка экинчилик лизосомалар менен биригип, башка клетка органеллдерин сиңирүүгө жөндөмдүү чоң структураны түзөт;
- пиноцитарлык везикулаларды сиңирип, көп везикулярдуу денеге айланат.
Лизосоманын структурасы кескин өзгөрбөйт. Адатта анын өлчөмү гана чоңойот.
Лизосомалардын башка түрлөрү
Кээде лизосомага кирген заттардын ыдырашы аягына чыкпайт. Сыӊырылбаган бөлүкчөлөр органеллден чыгарылбай, анын ичинде чогулат. Гидролиздик ферменттердин запасы түгөнүп, ичиндегилери ныкталган жана иштетилгенден кийин лизосома структурасы татаал, катмарлуу болуп калат. Пигменттер дагы сакталышы мүмкүн. Лизосома калдык денеге айланат.
Андан тышкары калдык денелер клеткада калат же андан экзоцитоз жолу менен чыгарылат.
Автофагосомалар протистик клеткаларда болот. Табияты боюнча алар экинчилик лизосомаларга кирет. Бул органеллдердин ичинде ири клетка компоненттеринин жана цитоплазма структураларынын калдыктары кездешет. Алар клетканын бузулушу, клетка органеллдеринин картаюусу учурунда пайда болуп, мономерлерди бөлүп чыгаруу менен клетканын компоненттерин колдонуу үчүн кызмат кылат.
Клеткадагы лизосомалардын функциялары
Лизосомалар биринчи кезекте клетканы керектүү курулуш материалы менен камсыз кылып, андагы анолимеризацияланган заттарды камсыздайт.
Углеводдордун бөлүнүшү клетканын энергетикалык метаболизминин маанилүү звеносу болуп, митохондриядагы конверсия үчүн субстрат менен камсыз кылат.
Лизосомалар ошондой эле организмдин иммундук системасынын коргонуу звеносу болуп саналат:
- Бактерияларды лейкоциттер фагоцитоз кылгандан кийин лизосомалар фагоциттик ыйлаакчанын көңдөйүнө алардын мазмунун куюп, зыяндуу микроорганизмди жок кылышат.
- Апоптоз учурунда протеолиттик ферменттерди чыгарыңыз - программаланган клетка өлүмү.
- Бузулган жана "карыган" клетка органеллдерин колдонуңуз.
Клеткалардын пролиферациясы менен айкалышта лизосомалардын ар кандай структураларды колдонуу процессине катышуусу организмдин жаңылануусун камсыздайт.
