Cosa sono i lisosomi e come si formano?

Esistono due tipi primari di cellule: cellule procariotiche ed eucariotiche. I lisosomi sono organelli che si trovano nella maggior parte delle cellule animali e fungono da digestori di una cellula eucariotica.

Cosa sono i lisosomi?

I lisosomi sono sacche membranose sferiche di enzimi. Questi enzimi sono enzimi acidi idrolasi in grado di digerire le macromolecole cellulari. La membrana di lisosoma aiuta a mantenere acido il suo compartimento interno e separa gli enzimi digestivi dal resto della cellula. Gli enzimi lisosomici sono prodotti dalle proteine ​​del reticolo endoplasmatico e racchiusi nelle vescicole dall'apparato del Golgi. I lisosomi sono formati dal germogliamento del complesso del Golgi.

Enzimi lisosomiali

I lisosomi contengono vari enzimi idrolitici (circa 50 diversi enzimi) in grado di digerire acidi nucleici, polisaccaridi, lipidi e proteine. L'interno di un lisosoma è mantenuto acido poiché gli enzimi all'interno funzionano meglio in un ambiente acido. Se l'integrità di un lisosoma fosse compromessa, gli enzimi non sarebbero molto dannosi nel citosol neutro della cellula.

Formazione di lisosomi

I lisosomi si formano dalla fusione delle vescicole dal complesso del Golgi con gli endosomi. Gli endosomi sono vescicole che si formano dall'endocitosi quando una sezione della membrana plasmatica si stacca e viene interiorizzata dalla cellula. In questo processo, il materiale extracellulare viene assorbito dalla cellula. Man mano che gli endosomi maturano, diventano noti come endosomi tardivi. Gli endosomi tardivi si fondono con le vescicole di trasporto del Golgi che contengono idrolasi acide. Una volta fusi, questi endosomi alla fine si trasformano in lisosomi.

Funzione lisosoma

I lisosomi fungono da "smaltimento dei rifiuti" di una cellula. Sono attivi nel riciclo del materiale organico della cellula e nella digestione intracellulare delle macromolecole. Alcune cellule, come i globuli bianchi, hanno molti più lisosomi di altre. Queste cellule distruggono batteri, cellule morte, cellule cancerose e corpi estranei attraverso la digestione cellulare. I macrofagi inghiottono la materia con la fagocitosi e la racchiudono in una vescicola chiamata fagosoma. I lisosomi all'interno del macrofago si fondono con il fagosoma rilasciando i loro enzimi e formando ciò che è noto come un fagolisosoma. Il materiale interiorizzato viene digerito all'interno del fagolisosoma. I lisosomi sono anche necessari per la degradazione dei componenti cellulari interni come gli organelli. In molti organismi, anche i lisosomi sono coinvolti nella morte cellulare programmata.

Difetti del lisosoma

Nell'uomo, una varietà di condizioni ereditarie può influenzare i lisosomi. Questi difetti di mutazione genetica sono chiamati malattie da accumulo e comprendono la malattia di Pompe, la sindrome di Hurler e la malattia di Tay-Sachs. Le persone con questi disturbi mancano di uno o più enzimi idrolitici lisosomiali. Ciò comporta l'incapacità delle macromolecole di essere adeguatamente metabolizzate all'interno del corpo.

Organelli simili

Come i lisosomi, i perossisomi sono organelli legati alla membrana che contengono enzimi. Gli enzimi perossidisici producono perossido di idrogeno come sottoprodotto. I perossisomi sono coinvolti in almeno 50 diverse reazioni biochimiche nel corpo. Aiutano a disintossicare l'alcool nel fegato, a formare acido biliare e ad abbattere i grassi.

Strutture cellulari eucariotiche

Oltre ai lisosomi, nelle cellule eucariotiche si trovano anche i seguenti organelli e strutture cellulari:

• Membrana cellulare: Protegge l'integrità dell'interno della cellula.
• centrioli: Aiuta a organizzare l'assemblaggio di microtubuli.
• Cilia e Flagella: Aiuto nella locomozione cellulare.
• cromosomi: Porta informazioni sull'eredità sotto forma di DNA.
• citoscheletro: Una rete di fibre che supportano la cellula.
• Reticolo endoplasmatico: Sintetizza carboidrati e lipidi.
• Nucleo: Controlla la crescita e la riproduzione delle cellule.
• I ribosomi: Coinvolto nella sintesi proteica.
• Mitocondri: Fornisce energia per la cellula.