Sinh học lysosome

Lysosome, bào quan dưới tế bào được tìm thấy trong hầu hết các loại tế bào nhân chuẩn (tế bào có nhân xác định rõ ràng) và chịu trách nhiệm tiêu hóa các đại phân tử, các bộ phận tế bào cũ và vi sinh vật. Mỗi lysosome được bao quanh bởi một màng duy trì môi trường axit bên trong thông qua bơm proton. Lysosome chứa nhiều loại enzyme thủy phân (hydrolase axit) phá vỡ các đại phân tử như axit nucleic, protein và polysacarit. Những enzyme này chỉ hoạt động trong nội thất có tính axit của lysosome; hoạt động phụ thuộc vào axit của chúng bảo vệ tế bào khỏi sự tự thoái hóa trong trường hợp rò rỉ lysosomal hoặc vỡ, vì pH của tế bào là trung tính đến hơi kiềm. Lysosome được phát hiện bởi nhà tế bào học người Bỉ Christian René de Duve vào những năm 1950. (De Duve đã được trao một phần của giải thưởng Nobel về sinh lý học hoặc y học năm 1974 vì khám phá ra lysosome và các bào quan khác được gọi là peroxisomes.)

tế bào: Lysosome

Các enzyme thủy phân nguy hiểm tiềm tàng hoạt động trong điều kiện axit (pH 5) được phân tách trong các lysosome để bảo vệ các thành phần khác

Lysosome bắt nguồn từ sự nảy chồi từ màng của mạng lưới Golgi, một khu vực của phức hợp Golgi chịu trách nhiệm sắp xếp các protein mới được tổng hợp, có thể được chỉ định để sử dụng trong lysosome, endosome hoặc màng plasma. Các lysosome sau đó hợp nhất với các túi màng có nguồn gốc từ một trong ba con đường: endocytosis, autophagocytosis và phagocytosis. Trong endocytosis, các đại phân tử ngoại bào được đưa vào trong tế bào để hình thành các túi liên kết màng gọi là endosome hợp nhất với lysosome. Autophagocytosis là quá trình các bào quan cũ và các bộ phận tế bào bị trục trặc được lấy ra khỏi một tế bào; chúng được bao bọc bởi các màng bên trong sau đó hợp nhất với lysosome. Phagocytosis được thực hiện bởi các tế bào chuyên biệt (ví dụ, đại thực bào) nhấn chìm các hạt ngoại bào lớn, chẳng hạn như tế bào chết hoặc kẻ xâm lược nước ngoài (ví dụ, vi khuẩn), và nhắm mục tiêu chúng cho sự thoái hóa lysosomal. Nhiều sản phẩm của quá trình tiêu hóa lysosomal, chẳng hạn như axit amin và nucleotide, được tái chế trở lại tế bào để sử dụng trong quá trình tổng hợp các thành phần tế bào mới.

Bệnh lưu trữ lysosomal là các rối loạn di truyền trong đó đột biến gen ảnh hưởng đến hoạt động của một hoặc nhiều hydrolase axit. Trong các bệnh như vậy, sự trao đổi chất bình thường của các đại phân tử cụ thể bị chặn và các đại phân tử tích tụ bên trong lysosome, gây tổn thương hoặc biến dạng sinh lý nghiêm trọng. Hội chứng Hurler, liên quan đến một khiếm khuyết trong quá trình chuyển hóa mucopolysacarit, là một bệnh lưu trữ lysosomal.