Was sind Lysosomen und wie werden sie gebildet?

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

Lysosomen sind kugelförmige Membransäcke von Enzymen. Diese Enzyme sind saure Hydrolaseenzyme, die zelluläre Makromoleküle verdauen können. Die Lysosomenmembran hilft, ihr inneres Kompartiment sauer zu halten und trennt die Verdauungsenzyme vom Rest der Zelle. Lysosomenenzyme werden von Proteinen aus der endoplasmatisches Retikulum und in Vesikeln von der eingeschlossen Golgi-Apparat. Lysosomen werden durch Knospenbildung aus dem Golgi-Komplex gebildet.

Lysosomen enthalten verschiedene hydrolytische Enzyme (etwa 50 verschiedene Enzyme), die Nukleinsäuren, Polysaccharide, Lipide und Proteine ​​verdauen können. Das Innere eines Lysosoms wird sauer gehalten, da die darin enthaltenen 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.

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 abquetscht und von der Zelle internalisiert wird. Dabei wird extrazelluläres Material 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.

Lysosomen fungieren als "Müllentsorgung" einer Zelle. Sie sind aktiv beim Recycling des organischen Materials der Zelle und bei der intrazellulären Verdauung von Makromolekülen. Einige Zellen, wie z weiße Blutkörperchenhaben 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. Lysosomen innerhalb des Makrophagen fusionieren mit dem Phagosom, setzen ihre Enzyme frei und bilden ein sogenanntes Phagolysosom. Das internalisierte Material wird im Phagolysosom verdaut. Lysosomen sind auch für den Abbau interner Zellkomponenten wie Organellen notwendig. In vielen Organismen sind Lysosomen auch am programmierten Zelltod beteiligt.

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

Wie Lysosomen, Peroxisomen sind 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 zu entgiften Leberbilden Gallensäure und bauen Fette ab.

Neben Lysosomen finden sich in eukaryotischen Zellen auch folgende Organellen und Zellstrukturen:

• Zellmembran: Schützt die Integrität des Zellinneren.
• Centriolen: Hilfe bei der Organisation des Zusammenbaus von Mikrotubuli.
• Zilien und Flagellen: Hilfe bei der zellulären Fortbewegung.
• Chromosomen: Vererbungsinformationen in Form von DNA tragen.
• Zytoskelett: Ein Netzwerk von Fasern, die die Zelle unterstützen.
• Endoplasmatisches Retikulum: Synthetisiert Kohlenhydrate und Lipide.
• Kern: Kontrolliert das Zellwachstum und die Zellreproduktion.
• Ribosomen: An der Proteinsynthese beteiligt.
• Mitochondrien: Energie für die Zelle bereitstellen.