תוֹכֶן
ליזוזומים הם תאי אורגן קטנים בתאים נושאי גרעין או אוקריוטיים.
הם ממוקמים בציטוזול של התאים, צפים בחופשיות בתוך התאים שמחוץ לגרעין. יש להם מבנה פשוט המורכב מממברנה ליזוזומלית חיצונית המקיפה נוזל פנים חומצי.
ליזוזומים הם כמו קיבות של תאים קטנים: הם מעכלים פסולת ושברי תאים מיותרים.
פונקצית ליזוזום
תפקידם העיקרי של הליזוזומים הוא עזרה במטבוליזם של התא על ידי בליעה וממוסס של חלקים לא רצויים בתא, פסולת תאים או חומרים זרים שנכנסו לתא.
אנזימי העיכול בפנים החומציים שלהם מפרקים מבנים ומולקולות גדולות לרכיבים פשוטים, ואז הם מחזירים את המוצרים לתא להמשך שימוש או סילוק.
האנזימים הליזוזומלים מסונתזים בתכנית הרשתית האנדופלסמית.
האנזימים מועברים למנגנון גולגי בו מייצרים הליזוזומים. הליזוזומים משתמשים בהידרולאזות החומצות הנובעות מהתכנית האנדופלסמטית כדי לעכל חלבונים ואורגנלים מורכבים שכבר אין בהם צורך.
הליזוזומים למעשה פועלים כמערכת העיכול של התאים.
מבנה הליזוזומים
ליזוזומים הם אברונים עגולים הקשורים לקרום עם קרום ליזוזומלי חיצוני יחיד.
הממברנה אטומה לתוכן החומצי של הליזוזום. זה מגן על שאר התא מפני אנזימי העיכול בתוך הממברנה. לאחר קביעת החומציות החומצית, הליזוזום יכול לעכל מוצרי פסולת של תאים, חלקי תאים ישנים ופסולת אחרת.
כדי להבטיח כי מתעכלים שברי תאים, חפצים זרים ופסולת תאים בזמן שלא מותקפים חלקים בריאים בתא, הרכיבים המיותרים מתויגים בכימיקלים ספציפיים המזהים אותם כמטרות.
הליזוזום בולע או מקיף את המטרות ומשתמש בכמה מהאנזימים ההידרוליטיים וכימיקלים אחרים בתוך הממברנה כדי לפרק מבנים כימיים מורכבים וליצור חומרים פשוטים שהתא יכול להשתמש בהם מחדש.
מדוע ליזוזומים חשובים
ביולוגיה של התא כוללת תהליכים פנימיים המייצרים פסולת, וגופים או חומרים זרים אחרים עלולים לחדור לתא.
תא צריך להיות מסוגל להיפטר מחומר לא רצוי כזה, וזו תפקוד הליזוזומים. הם נודדים ברחבי פנים התא ומחפשים אחר חומר שסומן כמיותר.
החלק הפנימי החומצי של הליזוזום יכול לפרק מולקולות כמו פחמימות מורכבות, חלבונים גדולים וליפידים.
ניתן לגרש את המולקולות הפשוטות שהתקבלו מהתא או להשתמש בהן לתיקון ותחזוקה של מבני תאים כמו קרום הפלזמה החיצוני. תוצרי הליזוזומים, כאשר הם גורשים מהתא ומועברים לתאים אחרים, יכולים לאות על אילו תהליכים התא מבצע, ולאפשר לתאים אחרים להגיב בהתאם.
מדוע הליזוזומים חומציים?
אופיו החומצי של הנוזל בתוך הליזוזום משמש לשתי מטרות.
ראשית, החומצות מסייעות בעיכול ופירוק המולקולות המורכבות של שברי התא המיותר. שנית, אנזימי העיכול וכימיקלים אחרים המפרקים את יעדי הליזוזום נועדו לעבוד בסביבה חומצית. תכונה זו מגינה על התא.
אם הליזוזום מתפרץ או דולף, הנוזל החומצי מנוטרל במהירות, והאנזימים הליזוזומלים וכימיקלים אחרים המעכלים כבר לא יהיו יעילים ולא יתקפו מבני תאים בריאים.
שמירה על החומציות החומצית בתוך הליזוזום היא קריטית לתפקודו ולהגנת התא. הליזוזום משיג זאת על ידי שימוש בתגובות כימיות עם משאבות פרוטון על פני השטח שלו ובתוך הממברנה כדי להעביר יוני מימן או פרוטונים על פני הממברנה ולפנים.
יוני המימן שומרים על חומציות הנוזל הפנימי.
••• מדעתפקיד במחלה
ליזוזומים ממלאים תפקיד בשני להילחם נגד מחלות ובמחלה גורם של מחלה. כאשר פתוגנים זרים כמו חיידקים נכנסים לתא, הליזוזומים יכולים לעזור לנטרל אותם על ידי עיכולם. בדרך זו הם עוזרים בתגובה חיסונית של אורגניזמים.
כאשר הליזוזומים אינם פועלים כראוי, הם עלולים לגרום להפרעות הנקראות מחלות אגירה ליזוזומלית.
אם לאחד האנזימים הרבים-ליזוזומליים יש פורמולה כימית לא נכונה בגלל מוטציה גנטית, החומר שהאנזים אמור לעכל בונה. ניתן לקשור הפרעות מסוג זה לסרטן ולמחלות לב וכלי דם.
בדרך כלל, הליזוזומים הם חלק חיוני במערכת פינוי פסולת התא, אך כאשר חסר אנזימים אחד או יותר, יש צורך באבחון מהיר כדי להחליף את האנזימים ולהפחית את הצטברות הפסולת.
מושגים קשורים ורכיבים סלולריים: