Çdo qelizë e gjallë ka një grup strukturash që i mundësojnë asaj të demonstrojë të gjitha vetitë e një organizmi të gjallë. Që të funksionojë siç duhet, qeliza duhet të marrë mjaftueshëm lëndë ushqyese, t'i zbërthejë ato dhe të çlirojë energji, e cila më pas përdoret për të mbështetur proceset e jetës.
Në fazën e parë të proceseve komplekse të menaxhimit të energjisë janë lizozomet e qelizës, të cilat janë të lidhura përgjatë skajeve të cisternave të rrafshuara të diktozomit (kompleksi Golgi).
Si funksionojnë lizozomet
Lizozomet janë trupa sferikë me një membranë me një diametër prej 0,2 deri në 2 mikron, të cilët përmbajnë një kompleks enzimash hidrolitike. Ata janë në gjendje të zbërthejnë çdo polimer natyral ose substancë me strukturë komplekse që hyn në qelizë si një substrat ushqyes ose agjent i huaj:
- proteina dhe polipeptide;
- polisakaridet (niseshte, dekstrina, glikogjen);
- acidet nukleike;
- lipide.
Ky efikasitet ofrohet nga rreth 40 lloje të ndryshme enzimash të përfshira nësi në matricën e lizozomit ashtu edhe në anën e brendshme të membranës në gjendje ngjitëse.
Kimia e lizozomit
Membrana që rrethon lizozomin mbron organelet dhe përbërësit e tjerë qelizorë që të mos treten nga kompleksi i enzimës. Por në fund të fundit, në vetë vezikulën, të gjitha enzimat janë me origjinë proteinike, pse ato nuk zbërthehen nga proteazat?
Fakti është se brenda lizozomeve enzimat janë në gjendje të glikoziluar. Kjo "guaskë" e karbohidrateve i bën ato pak të njohura nga enzimat proteolitike.
Reagimi i mjedisit brenda lizozomës është paksa acid (pH 4,5-5), në ndryshim nga reagimi pothuajse neutral i hialoplazmës. Krijon kushte të favorshme për veprimin e enzimave dhe sigurohet nga puna e H+-ATPazës, e cila pompon protonet në organelë.
Procesi i transformimit të lizozomit
Morfologjikisht, në qelizë dallohen dy lloje kryesore të lizozomeve - parësore dhe dytësore.
Lizozomet primare janë fshikëza të vogla, me mure të lëmuara ose me kufi, të ndara nga cisternat e kompleksit Golgi. Ato përmbajnë një grup enzimash hidrolitike të formuara më parë në membranat EPR të grimcuara (të përafërta). Deri në përthithjen e substratit të lëndës ushqyese, lizozomet janë në formë joaktive.
Që enzimat të funksionojnë, grimcat e ushqimit ose lëngjet duhet të hyjnë në lizozomë. Kjo ndodh në dy mënyra:
- Me autofagji, kur një grimcë ushqimi merret nga një lizozom nga citoplazma përreth. Në këtë rast, membrana e organelës invaginon në pikën e kontaktit me grimcëndhe formon një vezikulë endocitike, dhe më pas lidhet në lizozomë.
- Nga heterofagjia, kur lizozomi shkrihet me fshikëzat endocitare të bllokuara në citoplazmën e qelizës si rezultat i përthithjes së grimcave të ngurta ose lëngjeve nga jashtë.
Lizozomet sekondare janë vezikula që përmbajnë enzima dhe substrat për tretje. Ato karakterizohen me aktivitet të theksuar hidrolitik dhe formohen si rezultat i përthithjes së substratit nga lizozomi primar.
Përkundër faktit se funksionet e lizozomit reduktohen në tretjen (zbërthimin) e grimcave organike të ngurta dhe substancave të tretura, shkathtësia e procesit sigurohet nga aftësia e lizozomeve dytësore:
- bashkohen me lizozomet parësore që sjellin një pjesë të re enzimash;
- përzihet me grimcat e reja ushqimore ose fshikëzat endocitike, duke mbajtur një proces të vazhdueshëm prishjeje;
- bashkohen me lizozome të tjera dytësore për të formuar një strukturë të madhe të aftë për të thithur organele të tjera qelizore;
- thith vezikulat pinocitare, duke u kthyer në një trup multivezikular.
Struktura e lizozomit nuk ndryshon në mënyrë dramatike. Zakonisht rritet vetëm në madhësi.
Lloje të tjera lizozome
Ndonjëherë zbërthimi i substancave që kanë hyrë në lizozomë nuk shkon deri në fund. Grimcat e patretura nuk hiqen nga organela, por grumbullohen në të. Pasi furnizimi i enzimave hidrolitike është varfëruar, përmbajtja kompaktohet dhe përpunohet, struktura e lizozomës bëhet më komplekse, e shtresuar. Mund të depozitohen edhe pigmente. Lizozomi transformohet në një trup të mbetur.
Më tej, trupat e mbetur mbeten në qelizë ose hiqen prej saj nëpërmjet ekzocitozës.
Autofagozomet mund të gjenden në qelizat protiste. Për nga natyra e tyre, ato i përkasin lizozomeve dytësore. Brenda këtyre organeleve, gjenden mbetje të komponentëve të mëdhenj të qelizave dhe strukturave citoplazmike. Ato formohen gjatë dëmtimit të qelizave, plakjes së organeleve qelizore dhe shërbejnë për të shfrytëzuar përbërësit qelizor, duke çliruar monomere.
Funksionet e lizozomit në qelizë
Lizozomet, para së gjithash, i sigurojnë qelizës materialet e nevojshme ndërtimore, duke depolimerizuar substancat që kanë hyrë në të.
Zbërthimi i karbohidrateve është një lidhje e rëndësishme në metabolizmin e energjisë të qelizës, duke siguruar një substrat për shndërrim në mitokondri.
Lizozomet janë gjithashtu një lidhje mbrojtëse në sistemin imunitar të trupit:
- Pas fagocitozës së baktereve nga leukocitet, lizozomet derdhin përmbajtjen e tyre në zgavrën e vezikulës fagocitare dhe shkatërrojnë mikroorganizmin e dëmshëm.
- Lëshimi i enzimave proteolitike gjatë apoptozës - vdekje e programuar qelizore.
- Përdor organelet qelizore të dëmtuara dhe "të vjetra".
Në kombinim me proliferimin e qelizave, pjesëmarrja e lizozomeve në procesin e shfrytëzimit të strukturave të ndryshme siguron rinovimin e trupit.
