Амьд эс бүр нь амьд организмын бүх шинж чанарыг харуулах боломжийг олгодог олон бүтэцтэй байдаг. Зохих ёсоор ажиллахын тулд эс хангалттай хэмжээний шим тэжээл авч, задалж, энерги ялгаруулж, улмаар амьдралын үйл явцыг дэмжихэд зарцуулагдах ёстой.
Эрчим хүчний менежментийн нарийн төвөгтэй үйл явцын эхний үе шатанд диктиосомын (Голги цогцолбор) хавтгайрсан цистернүүдийн ирмэг дагуу бэхлэгдсэн эсийн лизосомууд байдаг.
Лизосомууд хэрхэн ажилладаг вэ
Лизосомууд нь 0.2-2 микрон диаметртэй бөмбөрцөг хэлбэртэй нэг мембрантай биетүүд бөгөөд тэдгээр нь гидролизийн ферментийн цогцолборыг агуулдаг. Эдгээр нь эсэд шим тэжээлийн субстрат эсвэл гадны бодис болгон орж ирдэг аливаа байгалийн полимер эсвэл нарийн бүтэцтэй бодисыг задлах чадвартай:
- уураг ба полипептид;
- полисахаридууд (цардуул, декстрин, гликоген);
- нуклейн хүчил;
- липид.
Энэхүү үр ашгийг түүнд агуулагдах 40 орчим өөр төрлийн ферментүүд хангадаглизосомын матриц болон мембраны дотор талд наалдсан төлөвт хоёуланд нь.
Лизосомын хими
Лизосомыг тойрсон мембран нь ферментийн нэгдэлд шингэхээс эрхтэн болон эсийн бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хамгаалдаг. Гэхдээ цэврүүт дотор бүх ферментүүд уургийн гаралтай байдаг тул яагаад протеазаар задардаггүй вэ?
Баримт нь лизосомын дотор ферментүүд гликозилжсэн төлөвт байдаг. Энэхүү нүүрс усны "бүрхүүл" нь уураг задлах ферментээр тэднийг муу таних боломжийг олгодог.
Лизосомын доторх орчны урвал нь гиалоплазмын бараг саармаг урвалаас ялгаатай нь бага зэрэг хүчиллэг (рН 4.5-5) юм. Энэ нь ферментийн үйл ажиллагааны таатай нөхцлийг бүрдүүлдэг бөгөөд протоныг эрхтэнд шахдаг H+-ATPase-ийн ажлаар хангадаг.
Лизосом хувиргах процесс
Морфологийн хувьд эсэд хоёр үндсэн төрлийн лизосомыг ялгадаг - анхдагч ба хоёрдогч.
Анхдагч лизосомууд нь Голги цогцолборын цистернүүдээс тусгаарлагдсан, гөлгөр ханатай эсвэл хил хязгаартай жижиг цэврүүнүүд юм. Тэд өмнө нь мөхлөгт (барзгар) EPR мембран дээр үүссэн гидролитик ферментийн багцыг агуулдаг. Шим тэжээлийн субстратыг шингээх хүртэл лизосомууд идэвхгүй байдалд байна.
Фермент ажиллахын тулд хүнсний хэсгүүд эсвэл шингэн нь лизосом руу орох ёстой. Энэ нь хоёр янзаар тохиолддог:
- Аутофаги замаар хоол хүнсний бөөмийг хүрээлэн буй цитоплазмаас лизосом авах үед. Энэ тохиолдолд эрхтэний мембран нь бөөмстэй харьцах цэг дээр нэвтэрдэгэндоцитын цэврүү үүсгэж, дараа нь лизосом руу залгана.
- Гатерофаги замаар, гаднаас хатуу тоосонцор эсвэл шингэнийг шингээж авсны үр дүнд лизосом нь эсийн цитоплазмд баригдсан эндоцитын цэврүүтүүдтэй нэгдэх үед.
Хоёрдогч лизосомууд нь хоол боловсруулахад зориулагдсан фермент болон субстрат хоёуланг нь агуулсан цэврүү юм. Эдгээр нь тодорхой гидролизийн идэвхжилээр тодорхойлогддог бөгөөд субстратыг анхдагч лизосомоор шингээж авсны үр дүнд үүсдэг.
Лизосомын үйл ажиллагаа нь хатуу органик тоосонцор ба ууссан бодисыг задлах (задрах) хүртэл буурдаг хэдий ч үйл явцын олон талт байдал нь хоёрдогч лизосомын чадвараар хангагдана:
- ферментийн шинэ хэсгийг авчирдаг анхдагч лизосомтой нэгддэг;
- шинэ хүнсний тоосонцор эсвэл эндоцитын цэврүүтэй хайлуулж, тасралтгүй задрах процессыг хадгална;
- бусад хоёрдогч лизосомтой нэгдэж бусад эсийн органеллуудыг шингээх чадвартай том бүтэц үүсгэдэг;
- пиноцит цэврүүг шингээж, олон весикуляр бие болж хувирдаг.
Лизосомын бүтэц эрс өөрчлөгддөггүй. Энэ нь ихэвчлэн зөвхөн хэмжээгээр нэмэгддэг.
Бусад төрлийн лизосом
Заримдаа лизосом руу орсон бодисын задрал эцэс төгсгөлгүй байдаг. Хоол боловсруулаагүй тоосонцор нь эрхтэнээс гадагшилдаггүй, харин дотор нь хуримтлагддаг. Гидролитик ферментийн нийлүүлэлт дууссаны дараа агуулгыг нягтруулж, боловсруулж, лизосомын бүтэц нь илүү төвөгтэй, давхаргатай болдог. Пигментүүд мөн хуримтлагдаж болно. Лизосом нь үлдэгдэл бие болж хувирдаг.
Цаашилбал, үлдэгдэл биетүүд эсэд үлдэж, эскоцитозоор гадагшилдаг.
Автофагосомууд нь протист эсүүдэд байдаг. Тэдний шинж чанараараа тэд хоёрдогч лизосомд хамаардаг. Эдгээр органеллуудын дотор том эсийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд, цитоплазмын бүтцийн үлдэгдэл олддог. Эдгээр нь эсийн гэмтэл, эсийн органеллуудын хөгшрөлтийн үед үүсдэг ба эсийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглаж, мономеруудыг ялгаруулдаг.
Эс дэх лизосомын үйл ажиллагаа
Лизосом нь юуны түрүүнд эсийг шаардлагатай барилгын материалаар хангаж, эсэд нэвтэрсэн бодисыг задруулдаг.
Нүүрс усны задрал нь эсийн энергийн солилцооны чухал холбоос бөгөөд митохондрид хувиргах субстратыг хангадаг.
Лизосомууд нь мөн биеийн дархлааны хамгаалалтын холбоос юм:
- Бактерийг лейкоцитоор фагоцитоз хийсний дараа лизосомууд нь тэдгээрийн агуулгыг фагоцитийн цэврүүт хөндий рүү цутгаж, хортой бичил биетнийг устгадаг.
- Апоптозын үед уураг задлах ферментийг ялгаруулна - програмчлагдсан эсийн үхэл.
- Гэмтсэн болон "хуучирсан" эсийн органеллуудыг ашиглах.
Эсийн өсөлттэй хослуулан янз бүрийн бүтцийг ашиглах үйл явцад лизосомын оролцоо нь бие махбодын шинэчлэлийг хангадаг.
