4.4D: Lysosomen

Een lysosoom heeft drie hoofdfuncties: de afbraak/afbraak van macromoleculen (koolhydraten, lipiden, eiwitten en nucleïnezuren), reparatie van het celmembraan, en reacties tegen lichaamsvreemde stoffen zoals bacteriën, virussen en andere antigenen. Wanneer de cel voedsel eet of opneemt, laat het lysosoom zijn enzymen vrij om complexe moleculen, waaronder suikers en eiwitten, af te breken tot bruikbare energie die de cel nodig heeft om te overleven. Als er geen voedsel is, verteren de enzymen van het lysosoom andere organellen in de cel om de noodzakelijke voedingsstoffen te verkrijgen.

Naast hun rol als spijsverteringscomponent en organel-recyclingfaciliteit van dierlijke cellen, worden lysosomen beschouwd als onderdelen van het endomembraan-systeem. Lysosomen gebruiken hun hydrolytische enzymen ook om pathogenen (ziekteverwekkende organismen) te vernietigen die de cel zouden kunnen binnendringen. Een goed voorbeeld hiervan is te vinden in een groep witte bloedcellen, macrofagen genaamd, die deel uitmaken van het immuunsysteem van uw lichaam. In een proces dat bekend staat als fagocytose of endocytose, vouwt een deel van het plasmamembraan van de macrofaag zich naar binnen en slokt een ziekteverwekker op. Het geïnvagineerde deel, met de ziekteverwekker erin, knijpt zich vervolgens af van het plasmamembraan en wordt een blaasje. Het blaasje versmelt met een lysosoom. De hydrolytische enzymen van het lysosoom vernietigen vervolgens de ziekteverwekker.

Een lysosoom is opgebouwd uit lipiden, die het membraan vormen, en eiwitten, die de enzymen binnen het membraan vormen. Gewoonlijk zijn lysosomen tussen 0,1 en 1,2 μm groot, maar de grootte varieert naar gelang van het celtype. De algemene structuur van een lysosoom bestaat uit een verzameling enzymen, omgeven door een membraan dat uit één laag bestaat. Het membraan is een cruciaal aspect van de structuur, omdat zonder dit membraan de enzymen in het lysosoom, die worden gebruikt om vreemde stoffen af te breken, naar buiten zouden lekken en de hele cel zouden verteren, waardoor deze zou sterven.

Lysosomen worden in bijna elke dierlijke eukaryote cel gevonden. Ze komen zo vaak voor in dierlijke cellen omdat, wanneer dierlijke cellen voedsel opnemen of absorberen, ze de enzymen nodig hebben die zich in lysosomen bevinden, om het voedsel te verteren en te gebruiken voor energie. Anderzijds worden lysosomen niet algemeen aangetroffen in plantencellen. Lysosomen zijn niet nodig in plantencellen, omdat die celwanden hebben die sterk genoeg zijn om de grote/buitenlandse stoffen die lysosomen normaal gesproken zouden verteren, buiten de cel te houden.