Лизосома — це одномембранный органоид эукариотической клітини, що має в основному кулясту форму і не перевищує за розміром 1 мкм. Характерні для клітин тварин, де можуть міститися у великих кількостях (особливо у клітинах, здатних до фагоцитозу). У рослинних клітинах багато функцій лізосом виконує центральна вакуолю.

Будова лізосоми

Елементарна мембрана лізосоми відмежовує від цитоплазми кілька десятків гідролітичних (травних) ферментів, що розщеплюють білки, жири, вуглеводи і нуклеїнові кислоти. Ферменти відносяться до груп протеаз, ліпаз, нуклеаз, фосфатаз і ін.

На відміну від гиалоплазмы, внутрішнє середовище лізосом має кислу реакцію, а тут містяться ферменти активні тільки при низькому pH.

Ізоляція ферментів лізосом необхідна, інакше, опинившись в цитоплазмі, вони можуть зруйнувати клітинні структури.

Утворення лізосом

Лізосоми утворюються в комплексі Гольджи. Ферменти (по-суті білки) лізосом синтезуються на шорсткої ендоплазматичної мережі, після чого транспортуються в Гольджи з допомогою везикул (бульбашок, обмежених мембраною). Тут білки модифікуються, набувають свою функціональну структуру, упаковуються в інші бульбашки – первинні лізосоми, які відриваються від апарата Гольджи. Далі, перетворюючись у вторинні лізосоми, виконують функцію внутрішньоклітинного перетравлення. У деяких клітинах первинні лізосоми секретують свої ферменти за межі цитоплазматичної мембрани.

Функції лізосом

Про функції лізосом говорить їх назва: lysis — розщеплення, soma — тіло.

При влученні в клітину поживних речовин, будь-яких мікроорганізмів лізосоми беруть участь у їх перетравленні. Крім того, вони руйнують непотрібні структури самої клітини і навіть цілі органи організмів (наприклад, хвіст і зябра в процесі розвитку багатьох земноводних).

Нижче дається опис основним, але не єдиним функцій лізосом.

Перетравлення частинок, що надійшли в клітину шляхом эндоцитоза

Шляхом эндоцитоза (фогоцитоза й пиноцитоза) у клітину надходять відносно великі матеріали (поживні речовини, бактерії і ін). При цьому цитоплазматична мембрана впячивается всередину клітини, під впячивание потрапляє структура або речовина, після чого впячивание з’являється у всередину, і утворюється пухирець (эндосома), оточене мембраною, – фагоцитарний (із твердими частками) або пиноцитарный (з розчинами).

З таким бульбашкою далі зливається первинна лизосома. В результаті утворюється вторинна лизосома, в якій відбувається процес перетравлення (відбуваються реакції ферментативного розщеплення).

Подібним способом може відбуватися засвоєння їжі (наприклад, у амеб). В даному випадку вторинну лизосому також називають травної вакуолью. Переварені речовини надходять з вторинної лізосоми в цитоплазму. Інший варіант — перетравлення потрапили в клітину бактерій (спостерігається у фагоцитів — спеціалізованих для захисту організму лейкоцитів).

Залишилися у вторинній лизосоме непотрібні речовини видаляються з клітини шляхом екзоцитозу (обернений ендоцитозу). Лизосома з неперетравленими підлягають видаленню речовинами називаються залишковим тільцем.

Автофагия

Шляхом автофагии (аутофагії) клітина позбавляється від непотрібних їй власних структур (різних органел та ін).

Спочатку такий органоид оточується елементарною мембраною, що відокремилася від гладенької ЕПС. Після цього утворився пухирець зливається з первинної лизосомой. Утворюється вторинна лизосома, яка називається автофагической вакуолью. У ньому відбувається переварювання клітинної структури.

Автофагия особливо виражена в клітинах, які знаходяться у процесі диференціації.

Автолиз

Під автолизом розуміють саморуйнування клітини. Характерний при метаморфози, замершою тканин.

Автолиз настає, коли вміст багатьох лізосом вивільнюється в цитоплазму. Зазвичай у досить нейтральному середовищі гиалоплазмы ферменти лізосом, яким необхідна кисле середовище, стають неактивними. Однак, коли руйнується багато лізосом, то кислотність середовища підвищується, а ферменти залишаються активними і розщеплюють клітинні структури.