Lysosome

Lysosome là bào quan trong tế bào của sinh vật có nhân tế bào phát triển (sinh vật nhân thực). Các lysosome là các túi của tế bào được bao bọc bởi màng và chứa các enzym tiêu hóa. Nhiệm vụ của các lysosome được giữ trong môi trường axit là phá vỡ các chất nội sinh và ngoại sinh, và nếu cần thiết, bắt đầu phá hủy tế bào (apoptosis).

Lysosome là gì?

Lysosome là các túi, tức là các bao tế bào nhỏ trong tế bào nhân thực, được bao bọc bởi một lớp màng và chứa nhiều enzym tiêu hóa nội bào, thủy phân bên trong. Đây là các protease, nuclease và lipase, tức là các enzym tiêu hóa có thể phân hủy và phá vỡ protein, axit nucleic và chất béo.

Các mảnh vỡ hoặc được chia nhỏ hơn nữa và một phần được xử lý hoặc tái sử dụng bởi quá trình trao đổi chất, có thể nói là tái chế. Lysosome do đó còn được gọi là dạ dày của chính tế bào. Phần bên trong của các lysosome có đường kính từ 0,1 đến 1,1 micromet được giữ trong môi trường axit có độ pH từ 4,5 đến 5,0 nhờ hoạt động của các bơm proton. Môi trường có tính axit mạnh dùng để tự bảo vệ tế bào, vì các enzym chỉ hoạt động trong môi trường axit.

Nếu một lysosome thải các enzym của nó vào tế bào trung tính với pH, chúng sẽ bị vô hiệu hóa ngay lập tức và vô hại đối với tế bào. Để màng không bị tấn công bởi các enzym tiêu hóa, các protein màng được glycosyl hóa nhiều ở bên trong.

Chức năng, tác dụng và nhiệm vụ

Công việc chính của lysosome là cung cấp các enzym tiêu hóa thủy phân để phân hủy protein, axit nucleic và chất béo khi cần thiết. Đây có thể là những chất lạ với tế bào hoặc của chính chúng. Sự phân hủy của các chất tế bào cũng bao gồm quá trình chết theo chương trình, sự chết của tế bào được lập trình trước, trong đó các lysosome với các enzym của chúng đảm nhận một chức năng kỹ thuật thiết yếu.

Các phần tử không phải tế bào nằm trong không gian ngoại bào và được dùng để phân hủy trước tiên được vận chuyển vào tế bào bằng quá trình nội bào. Màng tế bào từ ngoài quay trong ra ngoài, chảy quanh chất cần phân hủy rồi tách ra khỏi màng tế bào như một túi độc lập. Các mụn nước hợp nhất với lysosome để quá trình phân hủy có thể bắt đầu. Quá trình nội bào và dung hợp với lysosome luôn diễn ra mà không cần tiếp xúc trực tiếp với tế bào chất và có thể so sánh với quá trình thực bào.

Là một phần của quá trình đổi mới tế bào độc lập, các bào quan và thành phần khác của tế bào cũng được cung cấp cho các lysosome để “phân hủy”. Theo quy luật, các mảnh được tái sử dụng để tái tạo các axit amin, protein, axit nucleic và carbohydrate, tức là tái chế. Các lysosome cũng đóng một vai trò quan trọng trong quá trình apoptosis, tức là tế bào chết theo chương trình. Tế bào nhận được tín hiệu cho quá trình apoptosis sẽ bị thu nhỏ lại và bị phá hủy theo một chương trình nhất định, không có các phần của tế bào xâm nhập vào không gian ngoại bào, nơi các phản ứng viêm sẽ diễn ra ngay lập tức.

Giáo dục, sự xuất hiện, thuộc tính và giá trị tối ưu

Trên thực tế, với rất ít trường hợp ngoại lệ, lysosome xuất hiện trong mọi tế bào của sinh vật nhân chuẩn. Chỉ số lượng lysosome trên mỗi tế bào thay đổi tùy thuộc vào loại tế bào và nhiệm vụ của tế bào trong mô. Các enzym thủy phân và các protein của màng lysosome được tổng hợp bởi các ribosome trên lưới nội chất (ER). Sau đó, chúng được đánh dấu trong bộ máy xuyên Golgi để chúng không được vận chuyển một cách bừa bãi vào bất kỳ lysosome nào.

Vai trò quan trọng nhất trong quá trình ghi nhãn được thực hiện bởi một phosphotransferase và một enzym khác hoàn thành quá trình ghi nhãn. Môi trường axit trong lysosome được đảm bảo bởi một ATPase loại V. Enzyme tách 2 ion H + khỏi ATP thông qua quá trình thủy phân và vận chuyển chúng vào lysosome. Lysosome tham gia vào một số lượng lớn các quá trình trao đổi chất bên trong và bên ngoài. Không thể thực hiện phép đo trực tiếp hoặc gián tiếp số lượng của chúng và sẽ có ít giá trị thông tin. Do đó, không thể đưa ra tuyên bố nào về số lượng lysosome tối ưu. Bất kỳ trục trặc nào trong lysosome thường rất dễ nhận thấy.

Bệnh & Rối loạn

Có một số rối loạn chức năng lysosome đã biết dẫn đến bệnh nghiêm trọng. Rất hiếm khi xảy ra rối loạn chức năng - di truyền được kích hoạt bởi sự khiếm khuyết trong phosphotransferase. Enzyme không hoạt động được dẫn đến việc phóng thích không kiểm soát được các enzym của lysosome vào chất nền ngoại bào.

Đồng thời, có sự tích tụ của lipid, mucopolysaccharid và glycoprotein trong lysosome, chúng thực sự nhằm mục đích phân hủy và thoái hóa. Nhưng vì không có men tiêu hóa do hoạt động sai lệch nên các chất tích tụ ngày càng nhiều trong các lysosome. Bệnh dự trữ lysosome di truyền lặn, được gọi là bệnh tế bào I, dựa trên một đột biến trong gen GNPTAB. Các bệnh dự trữ lysosome khác đã được biết đến, nhưng chúng dựa trên các hydrolase được tổng hợp không chính xác. Tương tự như bệnh tế bào I, ở đây cũng có sự tích tụ của các protein, axit nucleic và lipid chưa bị phân hủy.

Tất cả các bệnh tích trữ lysosome đều có điểm chung là tỷ lệ các chất được đưa vào và các chất thải ra khỏi lysosome bị xáo trộn với giá các chất được thải ra ngoài. Có một sự tắc nghẽn thực sự trong các lysosome. Các bệnh lưu trữ thường diễn biến nghiêm trọng và không thể chữa khỏi nếu loại trừ nguyên nhân.

Một rủi ro khác phát sinh khi dùng thuốc giảm mỡ với cơ địa yếu. Chúng có thể đi qua màng của lysosome ở dạng trung tính từ ngoài vào trong, nhưng không theo chiều ngược lại nếu chúng được proton hóa bởi môi trường axit bên trong lysosome, điều này có thể dẫn đến lysosome, một sự tích tụ thuốc trong lysosome .Dược chất trong lysosome có thể đạt nồng độ gấp 100 đến 1000 lần nồng độ trong huyết tương.