הליזוזומים הם אברונים בתאים של אורגניזמים חיים עם גרעינים שנוצרו (אוקריוטים). ליזוזומים הם שלפוחיות של תא הסגור על ידי קרום ומכיל עיכול אנזימים. תפקידם של הליזוזומים, הנשמרים בסביבה חומצית, הוא לפרק חומרים אנדוגניים ואקסוגניים וליזום הרס תאי (אפופטוזיס) במידת הצורך.
מהו ליזוזום?
ליזוזומים הם שלפוחיות, הכללות תאיות קטנות בתאים אוקריוטים המוקפים בקרום ומכילים מגוון רחב של עיכול הידרוליטי תוך-תאי. אנזימים בתוכם. אלה פרוטאזות, נוקלאזות וליפאזות, העיכול אנזימים שיכול להישבר ולהתדרדר חלבונים, חומצות גרעין, ו שומנים. השברים מפורקים עוד יותר ונפטרים חלקית או משתמשים בהם מחדש על ידי חילוף החומרים, ממוחזרים כביכול. לכן ליזוזומים מכונים גם התא עצמו בטן. החלק הפנימי של הליזוזומים, בקוטר של 0.1 עד 1.1 מיקרומטר, נשמר בסביבה חומצית עם pH של 4.5 עד 5.0 על ידי פעילות משאבות פרוטון. הסביבה החומצית מאוד משרתת את ההגנה העצמית של התא, מכיוון שאנזימים פעילים רק בסביבה חומצית. אם ליזוזום מרוקן את האנזימים שלו לציטוזול ניטרלי ה- pH, הם מושבתים מייד ואינם מזיקים לתא. כדי למנוע את התקפת הקרום עצמו על ידי אנזימי עיכול, הממברנה חלבונים גליקוזילציה בכבדות כלפי פנים.
פונקציה, פעולה ומשימות
התפקיד העיקרי של הליזוזומים הוא לספק הידרוליטי אנזימי עיכול להשפיל חלבונים, חומצות גרעין, ו שומנים לפי דרישה. אלה יכולים להיות חומרים זרים לתא או חומרים שהם מהותיים לתא. השפלה של חומרים בעלי תאים כוללת גם אפופטוזיס, מוות התאים שתוכנת מראש בו הליזוזומים עם האנזימים שלהם לוקחים תפקיד טכני חיוני. חלקיקים זרים לתא, הנמצאים בחלל החוץ-תאי ומיועדים להתפרקות, מועברים תחילה לתא באמצעות אנדוציטוזה. החיצוני קרום תא בולט החוצה, זורם סביב החומר שיש להשפילו ואז מתפצל מקרום התא כשלפוחית עצמאית. השלפוחית מתמזגת עם ליזוזומים כך שתהליך ההשפלה יכול להתחיל. תהליך האנדוציטוזה וההתמזגות עם ליזוזום מתרחש תמיד ללא מגע ישיר עם הציטופלזמה והוא דומה לפגוציטוזה. במהלך חידוש תאים עצמאי, אברונים ומרכיבים אחרים של הציטוזול מסופקים גם לליזוזומים לצורך "פיצול". בדרך כלל משתמשים בשברים מחדש, כלומר ממוחזרים, לצורך בנייתם מחדש חומצות אמינו, חלבונים, חומצות גרעין ו פחמימות. ליזוזומים ממלאים תפקיד חשוב גם באפופטוזיס, או במוות של תאים מתוכנתים. התא שקיבל את האות לאפופטוזיס מכווץ ומפורק בעקבות תוכנית ספציפית, מבלי שחלקים מסוימים של התא נכנסו לחלל החוץ-תאי, שם היו מתרחשות מיד תגובות דלקתיות.
גיבוש, התרחשות, מאפיינים וערכים אופטימליים
ליזוזומים מתרחשים בנוחות בכל תא של אוקריוטים, למעט מעט מאוד יוצאים מן הכלל. רק מספר הליזוזומים לכל תא משתנה עם סוג התא ועם משימות התא ברקמה. האנזימים ההידרוליטיים והחלבונים של הקרום הליזוזומלי מסונתזים על ידי ריבוזומים ב reticulum endoplasmic (ER). לאחר מכן הם מתויגים במנגנון הטרנס-גולגי כך שהם לא נשלחים באקראי לליזוזומים כלשהם. את התפקיד החשוב ביותר בסימון ממלא פוספוטרנספרז ואנזים אחר שמשלים את תהליך התיוג. הסביבה החומצית בתוך הליזוזומים מובטחת על ידי ATPase מסוג V. האנזים חותך 2 יוני H + מ- ATP באמצעות תהליך הידרוליזה ומעביר אותם לליזוזום. ליזוזומים מעורבים בהרבה מאוד תהליכים מטבוליים פנימיים וחיצוניים. מדידה ישירה או עקיפה של מספרם אינה אפשרית ולא תהיה לה משמעות קטנה. לכן, לא ניתן להצהיר על מספר אופטימלי של ליזוזומים. כל תפקוד לקוי של הליזוזומים בדרך כלל מגלה את עצמו ברצינות.
מחלות והפרעות
ישנם כמה ידועים הפרעות תפקודיות של ליזוזומים ש עוֹפֶרֶת למחלות קשות. תפקוד לקוי של תפקוד גנטי - נדיר מאוד נגרם על ידי פגם בפוספוטרנספרז. האנזים הלא פונקציונלי מוביל לשחרור בלתי מבוקר של האנזימים הליזוזומליים למטריקס החוץ תאי. יחד עם זאת, יש הצטברות של שומנים, מוקופוליסכרידים וגליקופרוטאינים בליזוזומים, שנועדו למעשה להתמוטטות ולהתפוררות. עם זאת, מכיוון שאין אנזימי עיכול בגלל כיוונם השגוי, החומרים מצטברים יותר ויותר בליזוזומים. מחלת האחסון הליזוזומלית התורשתית באופן רצסיבי, הנקראת מחלת תאי I, נובעת ממוטציה של ה- GNPTAB. גֵן. מחלות אחסון ליזוזומליות אחרות ידועות, אך אלה מבוססות על הידרולזות מסונתזות באופן שגוי. בדומה למחלת תאי אני, יש הצטברות של חלבונים לא מוסרים, גרעין חומצות, ושומנים. המשותף לכל מחלות האגירה בליזוזומליות הוא שיחס החומרים המוחדרים ומופרשים מהליזוזומים מופרע לרעת החומרים שיופרשו. עומס אמיתי מתרחש בתוך הליזוזומים. מחלות האחסון בדרך כלל עוברות מהלך רציני ואינן ניתנות לריפוי במובן של ביטול הסיבה. קיים סיכון נוסף כאשר לוקחים אלקליין חלש, ליפופילי תרופות. למרות שהם יכולים לעבור דרך קרומי הליזוזומים מבחוץ פנימה בצורה ניטרלית, הם לא יכולים לעבור בכיוון ההפוך אם הם מועברים על ידי הסביבה החומצית בתוך הליזוזומים, כך שהליזוזומוטרופיה, הצטברות של תרופות בליזוזומים, יכול להתרחש. ה תרופות יכול להגיע ל- ריכוז בליזוזומים פי 100 עד 1000 מהריכוז ב דם פְּלַסמָה.
