Hər bir canlı hüceyrə canlı orqanizmin bütün xüsusiyyətlərini nümayiş etdirməyə imkan verən bir sıra strukturlara malikdir. Düzgün işləmək üçün hüceyrə kifayət qədər qida qəbul etməli, onları parçalamalı və sonra həyat proseslərini dəstəkləmək üçün istifadə olunan enerjini buraxmalıdır.
Enerjinin idarə edilməsinin mürəkkəb proseslərinin birinci mərhələsində diktiosomun (Qolqi kompleksi) yastılaşmış sisternalarının kənarları boyunca bağlanmış hüceyrənin lizosomları olur.
Lizosomlar necə işləyir
Lizosomlar diametri 0,2-2 mikron olan, hidrolitik fermentlər kompleksindən ibarət sferik tək membranlı cisimlərdir. Onlar hüceyrəyə qidalı substrat və ya yad agent kimi daxil olan hər hansı təbii polimeri və ya mürəkkəb strukturlu maddəni parçalaya bilirlər:
- proteinlər və polipeptidlər;
- polisaxaridlər (nişasta, dekstrinlər, qlikogen);
- nuklein turşuları;
- lipidlər.
Bu effektivlik tərkibində olan təxminən 40 müxtəlif növ ferment tərəfindən təmin edilirhəm lizosomun matrisində, həm də membranın daxili tərəfində yapışqan vəziyyətdədir.
Lizosom Kimyası
Lizosomu əhatə edən membran orqanelləri və digər hüceyrə komponentlərini ferment kompleksi tərəfindən həzm olunmaqdan qoruyur. Amma axı, vezikülün özündə bütün fermentlər zülal mənşəlidir, niyə onlar proteazlar tərəfindən parçalanmır?
Fakt budur ki, lizosomların daxilində fermentlər qlikozilləşmiş vəziyyətdədirlər. Bu karbohidrat "qabığı" onları proteolitik fermentlər tərəfindən zəif tanınır.
Lizosom daxilində mühitin reaksiyası hialoplazmanın demək olar ki, neytral reaksiyasından fərqli olaraq bir qədər turşudur (pH 4,5-5). O, fermentlərin fəaliyyəti üçün əlverişli şərait yaradır və protonları orqanellə vuran H+-ATPazın işi ilə təmin edilir.
Lizosom çevrilmə prosesi
Morfoloji cəhətdən hüceyrədə lizosomların iki əsas növü fərqləndirilir - birincili və ikincili.
İlkin lizosomlar Qolgi kompleksinin sisternalarından ayrılmış, hamar divarlı və ya haşiyələnmiş kiçik veziküllərdir. Onların tərkibində əvvəllər dənəvər (kobud) EPR membranlarında əmələ gələn bir sıra hidrolitik fermentlər var. Qidalı substratın udulmasına qədər lizosomlar qeyri-aktiv formada olurlar.
Fermentlərin işləməsi üçün qida hissəcikləri və ya mayelər lizosoma daxil olmalıdır. Bu iki şəkildə baş verir:
- Otofagiya ilə, qida hissəciklərinin ətrafdakı sitoplazmadan bir lizosom tərəfindən qəbul edilməsi. Bu zaman orqanoidin membranı hissəciklə təmas nöqtəsində invaginasiya edirvə endositik vezikül əmələ gətirir və sonra lizosoma bağlanır.
- Heterofagiya ilə, bərk hissəciklərin və ya mayelərin xaricdən udulması nəticəsində lizosom hüceyrənin sitoplazmasında tutulmuş endositik veziküllərlə birləşdikdə.
İkinci dərəcəli lizosomlar həzm üçün həm fermentləri, həm də substratı ehtiva edən veziküllərdir. Onlar aydın hidrolitik aktivliklə xarakterizə olunur və substratın ilkin lizosom tərəfindən udulması nəticəsində əmələ gəlir.
Lizosomun funksiyalarının bərk üzvi hissəciklərin və həll olunmuş maddələrin həzminə (parçalanmasına) qədər azaldılmasına baxmayaraq, prosesin çox yönlü olması ikinci dərəcəli lizosomların qabiliyyəti ilə təmin edilir:
- fermentlərin yeni hissəsini gətirən ilkin lizosomlarla birləşir;
- davamlı parçalanma prosesini davam etdirərək yeni qida hissəcikləri və ya endositik veziküllərlə birləşdirin;
- digər ikincili lizosomlarla birləşərək digər hüceyrə orqanellərini udmaq qabiliyyətinə malik böyük bir struktur meydana gətirir;
- pinositar vezikülləri udaraq multivezikulyar gövdəyə çevrilir.
Lizosomun strukturu kəskin dəyişmir. Adətən yalnız ölçüsü artır.
Lizosomların digər növləri
Bəzən lizosoma daxil olmuş maddələrin parçalanması sona çatmır. Həzm olunmamış hissəciklər orqanoiddən çıxarılmır, ancaq orada toplanır. Hidrolitik fermentlərin tədarükü tükəndikdən sonra tərkibi sıxılır və emal edilir, lizosomun strukturu daha mürəkkəb, laylı olur. Piqmentlər də çökə bilər. Lizosom qalıq bədənə çevrilir.
Bundan başqa, qalıq cisimlər hüceyrədə qalır və ya ondan ekzositozla çıxarılır.
Avtofaqosomlara protist hüceyrələrdə rast gəlmək olar. Təbiətinə görə ikincili lizosomlara aiddirlər. Bu orqanoidlərin içərisində iri hüceyrə komponentlərinin və sitoplazmatik strukturların qalıqları aşkar edilir. Onlar hüceyrə zədələnməsi, hüceyrə orqanoidlərinin qocalması zamanı əmələ gəlir və hüceyrə komponentlərindən istifadə edərək monomerləri buraxmağa xidmət edir.
Hüceyrədəki lizosomun funksiyaları
Lizosomlar ilk növbədə hüceyrəni lazımi tikinti materialı ilə təmin edir, ona daxil olmuş maddələri depolimerləşdirir.
Karbohidratların parçalanması hüceyrənin enerji mübadiləsində mühüm həlqədir və mitoxondriyada çevrilmə üçün substrat təmin edir.
Lizosomlar həm də orqanizmin immun sistemində müdafiə halqasıdır:
- Bakteriyaların leykositlər tərəfindən faqositozundan sonra lizosomlar onların tərkibini faqositar vezikülün boşluğuna tökür və zərərli mikroorqanizmi məhv edir.
- Apoptoz zamanı proteolitik fermentləri buraxın - proqramlaşdırılmış hüceyrə ölümü.
- Zədələnmiş və "yaşlanmış" hüceyrə orqanoidlərindən istifadə edin.
Hüceyrə proliferasiyası ilə birlikdə müxtəlif strukturların utilizasiya prosesində lizosomların iştirakı orqanizmin yenilənməsini təmin edir.
