4.4D: Lysosomer

admin

LÄRMÅL

  • Beskriv hur lysosomer fungerar som cellens avfallshanteringssystem

En lysosom har tre huvudfunktioner: nedbrytning/digestion av makromolekyler (kolhydrater, lipider, proteiner och nukleinsyror), reparationer av cellmembranen och reaktioner mot främmande ämnen som bakterier, virus och andra antigener. När maten äts eller absorberas av cellen frigör lysosomen sina enzymer för att bryta ner komplexa molekyler, inklusive socker och proteiner, till användbar energi som cellen behöver för att överleva. Om det inte finns någon mat, smälter lysosomens enzymer andra organeller i cellen för att få de nödvändiga näringsämnena.

Förutom sin roll som matsmältningskomponent och organell återvinningsanläggning i djurceller anses lysosomerna vara delar av endomembransystemet. Lysosomerna använder också sina hydrolytiska enzymer för att förstöra patogener (sjukdomsframkallande organismer) som kan komma in i cellen. Ett bra exempel på detta förekommer i en grupp vita blodkroppar som kallas makrofager, som är en del av kroppens immunförsvar. I en process som kallas fagocytos eller endocytos invagineras (viks in) en del av makrofagens plasmamembran och uppslukar en patogen. Den invaginerade delen, med patogenen inuti, klämmer sedan av sig själv från plasmamembranet och blir en vesikel. Vesikeln smälter samman med en lysosom. Lysosomens hydrolytiska enzymer förstör sedan patogenen.

Figur \(\PageIndex{1}\): Lysosomer smälter främmande ämnen som kan skada cellen: En makrofag har slukat (fagocyterat) en potentiellt sjukdomsframkallande bakterie och smälter sedan samman med en lysosom i cellen för att förstöra patogenen. Andra organeller finns i cellen men visas för enkelhetens skull inte.

En lysosom består av lipider, som utgör membranet, och proteiner, som utgör enzymerna i membranet. Vanligtvis är lysosomer mellan 0,1 och 1,2 μm, men storleken varierar beroende på celltyp. Den allmänna strukturen hos en lysosom består av en samling enzymer som omges av ett enkelskiktsmembran. Membranet är en avgörande aspekt av dess struktur eftersom utan det skulle enzymerna i lysosomen som används för att bryta ned främmande ämnen läcka ut och smälta hela cellen, vilket skulle leda till att den dör.

Lysosomer finns i nästan alla djurliknande eukaryota celler. De är så vanliga i djurceller eftersom när djurceller tar in eller absorberar mat behöver de de enzymer som finns i lysosomerna för att smälta och använda maten till energi. Lysosomer är däremot inte vanliga i växtceller. Lysosomer behövs inte i växtceller eftersom de har cellväggar som är tillräckligt hårda för att hålla de stora/främmande ämnen som lysosomer vanligtvis skulle smälta utanför cellen.

Nyckelpunkter

  • Lysosomer bryter ner/smälter makromolekyler (kolhydrater, lipider, proteiner och nukleinsyror), reparerar cellmembran och reagerar mot främmande ämnen som bakterier, virus och andra antigener.
  • Lysosomer innehåller enzymer som bryter ner makromolekyler och främmande inkräktare.
  • Lysosomerna består av lipider och proteiner, med ett enda membran som täcker de inre enzymerna för att förhindra att lysosomen smälter själva cellen.
  • Lysosomer finns i alla djurceller, men finns sällan i växtceller på grund av den hårda cellväggen som omger en växtcell och som håller främmande ämnen borta.

Nyckelbegrepp

  • Enzym: ett globulärt protein som katalyserar en biologisk kemisk reaktion
  • Lysosom: An organelle found in all types of animal cells which contains a large range of digestive enzymes capable of splitting most biological macromolecules.