Lysosomer är organeller som smälter och bortskaffar oönskade proteiner, DNA, RNA, kolhydrater och lipider i cellen. Insidan av lysosomen är sur och innehåller många enzymer som bryter ner molekyler. Det kallas cellens återvinningscenter, men det betyder inte att det bara spelar en passiv roll i cellen. Förutom att bryta ner oönskade molekyler, och till och med andra organeller, är dess återvinningsfunktion i centrum för en process som kallas autophagy, där cellen smälter sig. Autophagy utlöses när cellen är under stress och är ett sätt på vilket en cell genomgår senescens eller tillväxtarrest för att bevara energi. Lysosomer är alla väsentliga komponenter i makrofager, som försvarar kroppen mot patogener.

surt innehåll

Lysosomen är en membranpåse som pumpar protoner eller vätejoner i centrum och orsakar dess inre att ha ett surt pH av 5. Det innehåller 50 olika typer av enzymer, som kallas hydrolaser, som bryter de kemiska bindningarna som håller molekylerna ihop. Lysosomala enzymer är unika genom att de endast fungerar i ett surt pH, i motsats till cytoplasmens relativt neutrala 7,2 pH. Detta är ett skydd för cellen, om lysosompåsen bryts och enzymerna släpps.

Återvinningscentraler

Lysosomer bildas från små påsar, kallade vesiklar, som slår ut från Golgi-komplexet - "postkontoret" som skickar påsar i hela cellen. Lysosompåsen smälter sedan med endosomer, vilka är påsar som kläms in från cellytemembranet. Den nya påsen som härrör från denna fusion blir den mogna lysosomen. Lysosomer smälter på vad som är inuti dem, vilket kan vara partiklar som uppslukas från cellens yttre miljö eller organeller som är inuti cellen. De bitar och bitar som härrör från matsmältning kan sedan återvinnas för att göra nytt protein, DNA, sockerarter och fetter eller brytas ner ytterligare. Immunceller, som makrofager, som absorberar främmande partiklar och patogener, har många lysosomer.

Autophagy och senescence

När cellerna stressas på grund av en kemisk obalans, som för många farliga syreradikaler som produceras av de dagliga kemiska reaktionerna i cellen, genomgår den en form av tillväxtarrest kallad senescens. Syreradikaler är instabila molekyler som bryter mot kemiska bindningar i andra molekyler och kan orsaka mutationer. Senescence är en process där cellen slutar växa och blir vilande. En del av vad som händer i senescens är en process som kallas autophagy, eller själv-äter, under vilken cellen börjar smälta sina egna organeller. Lysosomer är de viktigaste organellerna som utför autophagy.

Tay-Sachs Disease

Det finns 30 olika mänskliga sjukdomar som härrör från mutationer av gener som kodar för enzymer i en lysosom - de kallas lysosomala lagringssjukdomar. En sådan sjukdom är Tay-Sachs sjukdom, vilket orsakar mental retardation och andra nervproblem. Denna sjukdom orsakas av en mutation i en gen som är ansvarig för att smälta en fettmolekyl som finns i hjärnceller. Lysosomer hos Tay-Sachs patienter är igensatta med denna fettmolekyl, som kallas GM2-gangliosid, vilket får dem att svälla och störa hjärncellens funktion.