27) Лизозоми
Лизозомите не са независими клетъчни структури, т.к те се образуват поради активността на EPR и комплекса на Голджи. И в това отношение те са много подобни на секреторните вакуоли. Тяхната основна функция е да участват в процесите на вътреклетъчно разцепване, както на екзогенни, така и на ендогенни макромолекули.
Те са открити от френския учен Де Дюв през 1955 г. Заобиколен от единична липопротеинова мембрана. Те съдържат киселинни хидролитични ензими (хидролази), които разграждат всички органични вещества. По специфичност те се разделят на около 40 вида, например нуклеази, гликозидази, сулфидази и др.
Оптимално действие на хидролазите pH = 5 (киселинна среда). Най-характерна е киселата фосфатаза.
Предполага се, че най-вероятно лизозомните мембрани са защитени от действието на киселинни хидролази чрез олигозахаридни места, които се прикрепят към хидролази в ER в резултат на първичния процес на гликозилиране. Тези места или изобщо не се разпознават от хидролазите, или просто пречат на хидролазите да взаимодействат с тях.
Хидролазите имат следните характеристики:
1) Развит рецепторен апарат;
2) Благодарение на микротубулите, лизозомите се движат много активно в клетката;
3) Те са способни на локално разрушаване на мембраната при контакт с ендозоми.
Лизозомите са представени от няколко фракции. Делят се на първични, вторични, остатъчни телца (телозоми) и автофагозоми.
Първичните лизозомиса малки мембранни везикули, с размер около 100 nm, с безструктурно съдържание, съдържащо набор от хидролази. Те са почти невъзможни за разграничаване от другите секреторни везикули. Някои от тях имат клатринна черупка. Първичните лизозоми впоследствие се сливат с ендозоми,навлизайки в клетката отвън и образувайкивторична лизозомаили вътреклетъчна храносмилателна вакуола. Когато първичната лизозома се слее с ендозома, хидролазният комплекс на маноза-6-фосфатния рецептор се дисоциира поради киселинната среда във вторичната лизозома. Свободният ензим след загубата на фосфатната група влиза в работа. Той разгражда полимерите до мономери, след което се осъществява транспорт до клетъчната хиалоплазма, където те се включват в процесите. Първичната лизозома може да се слее повторно с ендозома. Процесът на сливане и смилане ехетерофагичен цикъл.
Въпреки това, смилането и разграждането на молекулите може да не е завършено. В този случай натрупването на неразградени продукти става в кухините на лизозомите и вторичната лизозома се превръща в остатъчно тяло или в телолизозоми. Остатъчните тела вече съдържат по-малко хидролази. Те или остават в клетката до нейната смърт, или напускат клетката чрез екзоцитоза. Има и отлагане на пигменти. Например при хората лизопусцин (пигмент за стареене).
В допълнение към хетерофагичния цикъл,автофагичният цикъл, свързан с храносмилането на собствените структури на клетката, се среща в клетките. Автофагозомите присъстват в протозои, растителни клетки и животни. Според тяхната морфология те се класифицират като вторични лизозоми, но с тази разлика, че тези лизозоми съдържат фрагменти или дори цели цитоплазмени структури, като митохондрии, пластиди, ER елементи, рибозоми, гликогенни гранули и други вещества. Смята се, че образуването на автофагозоми е свързано с подреждането на първичните лизозоми около клетъчния органоид и след това тяхното сливане един с друг. По този начин те отделят структурата, която трябва да бъде усвоена, от подлежащата цитоплазма. Смята се, че автофагозомите участват впроцесът на апоптоза (програмирана смърт). Чернодробните митохондрии, които живеят 9-10 дни, изпълняват тази функция. Установено е, че броят на лизозомите в клетката се увеличава при патология.
Лизозомното натрупване е първична генна мутация, която води до загуба на активност на отделни ензими, участващи във функционирането на лизозомите.