Was sind Lysosomen und wie werden sie gebildet?

Es gibt zwei primäre Zelltypen: prokaryotische und eukaryotische Zellen. Lysosomen sind Organellen, die in den meisten tierischen Zellen vorkommen und als Fermenter einer eukaryotischen Zelle fungieren.

Was sind Lysosomen??

Lysosomen sind sphärische Membransäcke von Enzymen. Diese Enzyme sind saure Hydrolaseenzyme, die zelluläre Makromoleküle verdauen können. Die Lysosomenmembran hilft dabei, das innere Kompartiment sauer zu halten und die Verdauungsenzyme vom Rest der Zelle zu trennen. Lysosomenenzyme werden durch Proteine ​​aus dem endoplasmatischen Retikulum hergestellt und vom Golgi-Apparat in Vesikeln eingeschlossen. Lysosomen entstehen durch Knospung aus dem Golgi-Komplex.

Lysosomenzyme

Lysosomen enthalten verschiedene hydrolytische Enzyme (etwa 50 verschiedene Enzyme), die in der Lage sind, Nukleinsäuren, Polysaccharide, Lipide und Proteine ​​abzubauen. Das Innere eines Lysosoms wird sauer gehalten, da die Enzyme in einer sauren Umgebung am besten funktionieren. Wenn die Integrität eines Lysosoms beeinträchtigt wird, sind die Enzyme im neutralen Cytosol der Zelle nicht sehr schädlich.

Lysosomenbildung

Lysosomen entstehen aus der Fusion von Vesikeln aus dem Golgi-Komplex mit Endosomen. Endosomen sind Vesikel, die durch Endozytose gebildet werden, wenn ein Abschnitt der Plasmamembran abklemmt und von der Zelle internalisiert wird. Extrazelluläres Material wird dabei von der Zelle aufgenommen. Wenn Endosomen reifen, werden sie als späte Endosomen bekannt. Späte Endosomen fusionieren mit Transportvesikeln aus dem Golgi, die saure Hydrolasen enthalten. Einmal fusioniert, entwickeln sich diese Endosomen schließlich zu Lysosomen.

Lysosomenfunktion

Lysosomen dienen als "Müllentsorgung" einer Zelle. Sie sind aktiv beim Recycling des organischen Materials der Zelle und beim intrazellulären Abbau von Makromolekülen. Einige Zellen, wie z. B. weiße Blutkörperchen, haben viel mehr Lysosomen als andere. Diese Zellen zerstören Bakterien, tote Zellen, Krebszellen und Fremdkörper durch Zellverdauung. Makrophagen verschlingen Materie durch Phagozytose und schließen sie in ein Vesikel ein, das als Phagosom bezeichnet wird. Die Lysosomen innerhalb des Makrophagen fusionieren mit dem Phagosom, wobei sie ihre Enzyme freisetzen und das sogenannte Phagolysosom bilden. Das internalisierte Material wird im Phagolysosom verdaut. Lysosomen sind auch für den Abbau innerer Zellbestandteile wie Organellen notwendig. In vielen Organismen sind Lysosomen auch am programmierten Zelltod beteiligt.

Lysosomendefekte

Beim Menschen können verschiedene Erbkrankheiten die Lysosomen beeinflussen. Diese Genmutationsdefekte werden Speicherkrankheiten genannt und umfassen Morbus Pompe, Hurler-Syndrom und Tay-Sachs-Krankheit. Menschen mit diesen Störungen fehlen eines oder mehrere der lysosomalen hydrolytischen Enzyme. Dies führt dazu, dass Makromoleküle im Körper nicht richtig metabolisiert werden können.

Ähnliche Organellen

Peroxisomen sind wie Lysosomen membrangebundene Organellen, die Enzyme enthalten. Peroxisomenzyme produzieren Wasserstoffperoxid als Nebenprodukt. Peroxisomen sind an mindestens 50 verschiedenen biochemischen Reaktionen im Körper beteiligt. Sie helfen, Alkohol in der Leber zu entgiften, Gallensäure zu bilden und Fette abzubauen.

Eukaryontische Zellstrukturen

Neben Lysosomen kommen in eukaryotischen Zellen auch folgende Organellen und Zellstrukturen vor:

• Zellmembran: Schützt die Integrität des Zellinneren.
• Centrioles: Hilfe bei der Organisation der Montage von Mikrotubuli.
• Cilia und Flagella: Hilft bei der zellulären Fortbewegung.
• Chromosomen: Tragen Sie Erbinformationen in Form von DNA.
• Zytoskelett: Ein Netzwerk von Fasern, die die Zelle unterstützen.
• Endoplasmatisches Retikulum: Synthetisiert Kohlenhydrate und Lipide.
• Kern: Kontrolliert das Zellwachstum und die Vermehrung.
• Ribosomen: An der Proteinsynthese beteiligt.
• Mitochondrien: Energie für die Zelle bereitstellen.