Лизосома: общие сведения
Лизосома (lysosome) [греч. lysis — разложение, распад, растворение и soma — тело] — клеточная органелла животных и грибов, имеющая шаровидную структуру размером 0,2—0,8 мкм, которая ограничена от цитоплазмы одиночной мембраной; образуется в комплексе Гольджи. Различают первичные лизосомы, вторичные лизосомы, или гетерофагосомы, аутофагосомы, или цитолизосомы (при переваривании частей самой клетки). Характерным признаком лизосомы является наличие в ней гидролитических ферментов — гидролаз (протеиназ, нуклеаз, глюкозидаз, фосфатаз, липаз и др. — всего более 20), расщепляющих различные биополимеры. Обладая способностью к активному перевариванию пищевых веществ, лизосома участвует в удалении отмирающих в процессе жизнедеятельности частей клеток, целых клеток и органов. Лизосома была открыта в 1949 г. К. де Дювом (Нобелевская премия за 1974 г.).
Лизосомы -это гетерогенные органеллы. Они чрезвычайно разнообразны по форме и размеру, но могут быть идентифицированы как одно семейство органелл методами гистохимии. Лизосомы были обнаружены во всех эукариотических клетках.
Лизосомы специализируются на внутриклеточном расщеплении веществ . Они содержат уникальные мембранные белки и большое количество разных гидролитических ферментов , которые лучше всего работают при кислых значениях pH (pH5), характерных для содержимого лизосом. Кислый pH в лизосомах поддерживается при помощи АТР-зависимой протонной помпы в их мембранах . Вновь синтезированные белки лизосом переносятся в полость ЭР , затем транспортируются через аппарат Гольджи и из транс-сети Гольджи с помощью транспортных пузырьков доставляются в промежуточный компартмент ( эндолизосому ). Таким образом гетерогенность лизосом отражает широкий спектр реакций расщепления , протекающих с участием кислых гидролаз, включая расщепление внутри- и внеклеточных отходов, переваривание фагоцитированных микроорганизмов и даже питание клетки (поскольку лизосомы - это основное место накопления холестерола из поступающих в клетку путем эндоцитоза сыворочных липопротеинов ). На этом основании лизосомы иногда рассматривают как группу разнородных органелл, общим свойством которых является высокое содержание гидролитических ферментов.
Лизосомные гидролазы содержат N-связанные олигосахариды,которые модифицируются в цис-компартменте Гольджи таким образом, что их остатки маннозы фосфорилируются. Эти маннозо-6-фосфатные ( М6Ф ) группы узнаются в транс-сети Гольджи М6Ф-рецептором, который отбирает гидролазы и помогает упаковывать их в отпочковывающиеся покрытые клатрином пузырьки . Транспортные пузырьки, держащие рецептор маннозо-6-фосфата, действуют подобно челнокам, доставляя рецептор от транс-сети Гольджи к эндолизосомам и обратно. Низкий уровень pH в эндолизосомах вызывает диссоциацию комплекса лизосомной гидролазы и рецептора, делая транспорт гидролаз однонаправленным.
Все белки, проходящие через аппарат Гольджи, кроме тех, которые остаются там в качестве постоянных компонентов, сортируются в соответствии с местом конечного назначения в транс-сети Гольджи. Особенно хорошо механизм этой сортировки изучен для белков, направляющихся в полость лизосом.
См. также Секреторные лизосомы.
Смотрите также:
