უჯრედი შეიძლება ჩაითვალოს ულტრამიკროსკოპიულ ცოცხალ სტრუქტურად, რომელიც დაჯილდოებულია სხეულისთვის დამახასიათებელი ყველა ფუნქციით. უჯრედული ელემენტები, რომელსაც ეწოდება ორგანელები, ასრულებენ სუნთქვის, გამრავლების, გამოყოფის, საჭმლის მონელების ფუნქციას. ლიზოსომები ასეთი ორგანელების ერთ-ერთი სახეობაა. ისინი მიეკუთვნებიან ერთმემბრანულ სტრუქტურებს და ასრულებენ სპეციფიკურ ფუნქციებს, რომლებიც დაკავშირებულია ციტოპლაზმაში მდებარე ნივთიერებებისა და მთლიანი უჯრედული ელემენტების მონელებასთან. ამ ნაშრომში ჩვენ შევისწავლით ლიზოსომების სტრუქტურას და გავარკვევთ მათ როლს უჯრედის სიცოცხლის შენარჩუნებაში.
როგორ წარმოიქმნება ორგანელები
წარმოადგენენ საჭმლის მომნელებელი ფერმენტებით სავსე ერთმემბრანიან ვაკუოლებს, ლიზოსომები წარმოიქმნება გოლჯის კომპლექსის ცისტერნებში და ეწოდება პირველადი. აპარატის არხებით ისინი შედიან უჯრედის ციტოპლაზმაში. როგორც კი ლიზოსომები დაიწყებენ დაზიანებული ციტოსტრუქტურების შეწოვას ან ორგანული ნივთიერებების დაშლას, მათ მეორადს უწოდებენ.
ეს ორგანელები ივსება ფერმენტების ხსნარებით, რომლებსაც შეუძლიათ ნახშირწყლების, გლიკოლიპიდების და ცილების მოლეკულების დაშლა. მეორად ლიზოსომებში არის ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებები, როგორიცაა პროტეაზები, სულფურილაზები და ლიპაზები. ორგანოიდის შიდა შემცველობა აქვს 7-ზე ნაკლები pH, ვინაიდან ზემოაღნიშნული ფერმენტები აქტიურია მჟავე გარემოში. ორგანელებს შეუძლიათ ენდოციტოზი ან პინოციტოზი. ლიზოსომების წარმოქმნა დიდწილად დამოკიდებულია უჯრედში არსებულ სპეციალურ ცილებზე, რომლებიც წარმოიქმნება მარცვლოვანი ენდოპლაზმური ბადის არხებზე.
მატრიქსის ქიმიური შემადგენლობა და ლიზოსომის სტრუქტურა
გავაგრძელოთ ლიზოსომების მახასიათებლების შესწავლა, განვიხილოთ რა ნივთიერებები ქმნიან მათ შინაგან გარემოს. ფერმენტების კომპლექსი შეიცავს მათგან ყველაზე მნიშვნელოვანს: ფოსფორილაზას (არღვევს ამინომჟავებს), გლუკოზიდაზას (მოქმედებს გლუკოზაზე, ცელულოზაზე, სახამებელზე) და ლიპაზას (უზრუნველყოფს ცხიმის მოლეკულების, სტეროიდების განადგურებას).
ორგანელის საკუთარი მემბრანა მდგრადია ზემოაღნიშნული ფერმენტების მიმართ. ზოგიერთ შემთხვევაში ის ხდება დაუცველი მათი მოქმედების მიმართ, რაც იწვევს აუტოლიზს – მემბრანის თვითდაშლას, რის შედეგადაც მატრიქსის აგრესიული ნივთიერებები იღვრება უჯრედის ციტოპლაზმაში. ეს იწვევს მის თვითმონელებას.
ორგანოიდური ფუნქციები
ცნობილია, თუ რამდენად მნიშვნელოვანია რეაქციები მეტაბოლურ პროცესებში, რომლებიც ხელს უწყობენ ნარჩენი ნივთიერებების ან უჯრედული სტრუქტურების ნაწილების გამოყენებას, როგორიცაა ძველი მიტოქონდრია, რიბოსომები. ორგანელების მაღალი ფერმენტული აქტივობა ვლინდება იმ უჯრედებში, რომლებსაც ფაგოციტურს უწოდებენ. Ეს არისპირველ რიგში, იმუნური სისტემის სტრუქტურები: ბაზოფილები, მაკროფაგები, ნეიტროფილები, B- ლიმფოციტები. ამ უჯრედებში პირველადი ლიზოსომები საკმაოდ დიდია (0,5 მიკრონიმდე). ისინი შეიცავს ფერმენტებს, როგორიცაა რიბონუკლეაზა, პროტეაზა, დეზოქსირიბონუკლეაზა. ეს შემადგენლობა აიხსნება შემდეგნაირად: უჯრედები, რომლებსაც შეუძლიათ ფაგოციტოზი, ძირითადად ანადგურებენ ვირუსებისა და ბაქტერიების ნაწილაკებს, რომლებიც შეიცავს ცილებს და რიბონუკლეინის მჟავებს.
საინტერესო მექანიზმი, რომელიც უზრუნველყოფს ორგანელის პროტეოლიზურ აქტივობას. უცხო ნაწილაკები ან მოლეკულები პირველად იჭერს ვაკუოლს. პირველადი ლიზოსომა ერწყმის მას, რომელიც გამოყოფს ჰიდროლიზურ ფერმენტებს. ახლა ასეთი ორგანელა, რომელსაც მეორადი ლიზოსომა ეწოდება, იწყებს მატრიცაში შესულ ნივთიერებების აქტიურ მონელებას. დაშლის პროდუქტები შემდგომში დიფუზირდება უჯრედის ჰიალოპლაზმაში და მოუნელებელი ნარჩენები ინახება ორგანელაში, რომელსაც ახლა ნარჩენ სხეულს უწოდებენ. სხვადასხვა ტიპის ლიზოსომების ზემოაღნიშნული სტრუქტურა ხსნის ამ უჯრედის სტრუქტურების ძირითად ფუნქციებს.
ორგანილების როლი ადამიანის ორგანიზმის მეტაბოლურ რეაქციებში
თუ არასაკმარისი ფერმენტები წარმოიქმნება ლიზოსომებში, წარმოიქმნება მათი დეფიციტი, რაც იწვევს მძიმე მემკვიდრეობით დაავადებებს, როგორიცაა მეტაქრომატული ლეიკოდისტროფია. ამ პათოლოგიაში ლიზოსომების სტრუქტურა არანორმალურია. მათ მატრიცაში სულფატაზები, ფერმენტები, რომლებიც ანადგურებენ ცერებროზიდებს, არ არიან ან არიან არააქტიურ მდგომარეობაში. როგორც მეტაბოლური პროდუქტები ნერვული ქსოვილის უჯრედებში, ისინი ექვემდებარება უტილიზაციას, მაგრამ შესაბამისი ფერმენტების არარსებობა.იწვევს ამ ნაერთების დაგროვებას ნეიროგლიაში და ნეიროციტების ჰიალოპლაზმაში. ეს იწვევს ინტოქსიკაციას ნერვულ ქსოვილში, რომელიც ქმნის თავის ტვინს და ზურგის ტვინს. შედეგად, ფიზიკური პათოლოგიების განვითარება და გონებრივი ჩამორჩენილობა.
ამგვარად, ერთმემბრანიანი ორგანელები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან ნივთიერებების დაშლაზე, ძალიან მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ უჯრედულ მეტაბოლიზმში. ამ ნაშრომში ჩვენ შევისწავლეთ ლიზოსომების სტრუქტურა, გავარკვიეთ მათი ფუნქციები და მნიშვნელობა უჯრედის და მთლიანად ადამიანის ორგანიზმის ცხოვრებაში.
