4.4D: Lizozomii

Un lizozom are trei funcții principale: descompunerea/digestia macromoleculelor (carbohidrați, lipide, proteine și acizi nucleici), repararea membranei celulare și răspunsurile împotriva substanțelor străine, cum ar fi bacteriile, virușii și alți antigeni. Atunci când alimentele sunt mâncate sau absorbite de celulă, lizozomul își eliberează enzimele pentru a descompune moleculele complexe, inclusiv zaharurile și proteinele, în energie utilizabilă de care are nevoie celula pentru a supraviețui. Dacă nu există hrană, enzimele lizozomului digeră alte organite din celulă pentru a obține nutrienții necesari.

Pe lângă rolul lor de componentă digestivă și de facilitate de reciclare a organitelor din celulele animale, lizozomii sunt considerați a fi părți ale sistemului endomembranar. Lizozomii își folosesc, de asemenea, enzimele hidrolitice pentru a distruge agenții patogeni (organisme care cauzează boli) care ar putea pătrunde în celulă. Un bun exemplu în acest sens apare la un grup de celule albe din sânge numite macrofage, care fac parte din sistemul imunitar al organismului dumneavoastră. În cadrul unui proces cunoscut sub numele de fagocitoză sau endocitoză, o secțiune a membranei plasmatice a macrofagului se invaginează (se pliază) și înghite un agent patogen. Secțiunea invaginată, cu agentul patogen în interior, se desprinde apoi de membrana plasmatică și devine o veziculă. Vezicula fuzionează cu un lizozom. Enzimele hidrolitice ale lizozomului distrug apoi agentul patogen.

Un lizozom este compus din lipide, care alcătuiesc membrana, și proteine, care alcătuiesc enzimele din interiorul membranei. De obicei, lizozomii au o dimensiune cuprinsă între 0,1 și 1,2μm, dar mărimea variază în funcție de tipul de celulă. Structura generală a unui lizozom constă într-o colecție de enzime înconjurate de o membrană cu un singur strat. Membrana este un aspect crucial al structurii sale, deoarece, fără ea, enzimele din interiorul lizozomului care sunt folosite pentru a descompune substanțele străine s-ar scurge și ar digera întreaga celulă, provocând moartea acesteia.

Lisosomii se găsesc în aproape toate celulele eucariote de tip animal. Ele sunt atât de comune în celulele animale deoarece, atunci când celulele animale iau sau absorb hrană, au nevoie de enzimele care se găsesc în lizozomi pentru a digera și a folosi hrana pentru energie. Pe de altă parte, lizozomii nu se găsesc în mod obișnuit în celulele vegetale. Lizozomii nu sunt necesari în celulele vegetale, deoarece acestea au pereți celulari suficient de rezistenți pentru a ține în afara celulei substanțele mari/străine pe care lizozomii le-ar digera de obicei.

Puncte cheie

• Lisosomii descompun/digeră macromoleculele (carbohidrați, lipide, proteine și acizi nucleici), repară membranele celulare și răspund împotriva substanțelor străine, cum ar fi bacteriile, virușii și alți antigeni.
• Lisosomii conțin enzime care descompun macromoleculele și invadatorii străini.
• Lisosomii sunt compuși din lipide și proteine, cu o singură membrană care acoperă enzimele interne pentru a împiedica lizozomul să digere celula însăși.
• Lizozomii se găsesc în toate celulele animale, dar se găsesc rareori în interiorul celulelor vegetale datorită peretelui celular dur care înconjoară o celulă vegetală și care ține la distanță substanțele străine.

Termeni cheie

• enzimă: o proteină globulară care catalizează o reacție chimică biologică
• lizozom: An organelle found in all types of animal cells which contains a large range of digestive enzymes capable of splitting most biological macromolecules.