4.4D: Lisosomas

Objetivos de aprendizaje

  • Describir cómo funcionan los lisosomas como sistema de eliminación de residuos de la célula

Un lisosoma tiene tres funciones principales: la descomposición/digestión de macromoléculas (carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos), la reparación de la membrana celular y las respuestas contra sustancias extrañas como bacterias, virus y otros antígenos. Cuando la célula ingiere o absorbe alimentos, el lisosoma libera sus enzimas para descomponer las moléculas complejas, incluidos los azúcares y las proteínas, en la energía utilizable que necesita la célula para sobrevivir. Si no hay alimento, las enzimas del lisosoma digieren otros orgánulos dentro de la célula para obtener los nutrientes necesarios.

Además de su papel como componente digestivo y facilidad de reciclaje de orgánulos de las células animales, los lisosomas se consideran partes del sistema de endomembranas. Los lisosomas también utilizan sus enzimas hidrolíticas para destruir los patógenos (organismos causantes de enfermedades) que puedan entrar en la célula. Un buen ejemplo de esto ocurre en un grupo de glóbulos blancos llamados macrófagos, que forman parte del sistema inmunitario del organismo. En un proceso conocido como fagocitosis o endocitosis, una sección de la membrana plasmática del macrófago invagina (se pliega) y engulle un patógeno. La sección invaginada, con el patógeno dentro, se separa de la membrana plasmática y se convierte en una vesícula. La vesícula se fusiona con un lisosoma. Las enzimas hidrolíticas del lisosoma destruyen entonces el patógeno.

Figura \N(\PageIndex{1}): Los lisosomas digieren las sustancias extrañas que podrían dañar la célula: Un macrófago ha engullido (fagocitado) una bacteria potencialmente patógena y luego se fusiona con un lisosoma dentro de la célula para destruir el patógeno. Otros orgánulos están presentes en la célula pero, para simplificar, no se muestran.

Un lisosoma está compuesto por lípidos, que forman la membrana, y proteínas, que forman las enzimas dentro de la membrana. Normalmente, los lisosomas miden entre 0,1 y 1,2μm, pero el tamaño varía en función del tipo de célula. La estructura general de un lisosoma consiste en un conjunto de enzimas rodeadas por una membrana de una sola capa. La membrana es un aspecto crucial de su estructura porque, sin ella, las enzimas del lisosoma que se utilizan para descomponer las sustancias extrañas se filtrarían y digerirían toda la célula, provocando su muerte.

Los lisosomas se encuentran en casi todas las células eucariotas de tipo animal. Son tan comunes en las células animales porque, cuando las células animales toman o absorben alimentos, necesitan las enzimas que se encuentran en los lisosomas para poder digerir y utilizar los alimentos para obtener energía. En cambio, los lisosomas no son habituales en las células vegetales. Los lisosomas no son necesarios en las células vegetales porque tienen paredes celulares lo suficientemente resistentes como para mantener fuera de la célula las sustancias grandes/extrañas que los lisosomas suelen digerir.

Puntos clave

  • Los lisosomas descomponen/digieren macromoléculas (carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos), reparan las membranas celulares y responden contra sustancias extrañas como bacterias, virus y otros antígenos.
  • Los lisosomas contienen enzimas que descomponen las macromoléculas y los invasores extraños.
  • Los lisosomas están compuestos por lípidos y proteínas, con una única membrana que cubre las enzimas internas para evitar que el lisosoma digiera la propia célula.
  • Los lisosomas se encuentran en todas las células animales, pero rara vez se encuentran dentro de las células vegetales debido a la dura pared celular que rodea a una célula vegetal y que mantiene fuera las sustancias extrañas.

Términos clave

  • Enzima: proteína globular que cataliza una reacción química biológica
  • Lisosoma: An organelle found in all types of animal cells which contains a large range of digestive enzymes capable of splitting most biological macromolecules.