Lysosomen- Definition, Struktur, Funktionen und Diagramm

Zuletzt aktualisiert am 9. Februar 2020 von Sagar Aryal

Lysosomen-Definition

• Lysosomen sind membrangebundene, dichte körnige Strukturen, die hydrolytische Enzyme, die hauptsächlich für die intrazelluläre und extrazelluläre Verdauung verantwortlich sind.
• Das Wort „Lysosom“ besteht aus zwei Wörtern: „Lyse“ bedeutet Abbau und „soma“ bedeutet Körper.
• Es ist eine wichtige Zellorganelle, die für den inter- und extrazellulären Abbau von Substanzen verantwortlich ist.
• Sie kommen häufiger in tierischen Zellen vor, während sie nur in einigen unteren Pflanzengruppen ( Schleimpilze und saprophytische Pilze) vorkommen.
• Lysosomen kommen frei im Zytoplasma vor. Bei Tieren, in fast allen Zellen außer in den Erythrozyten gefunden.
• Sie kommen in den meisten Fällen in Zellen vor, die mit enzymatischen Reaktionen zusammenhängen, wie Leberzellen, Pankreaszellen, Nierenzellen, Milzzellen, Leukozyten, Makrophagen usw.

Struktur der Lysosomen

• Lysosomen haben keine charakteristische Form oder Struktur, d.h. sie sind pleomorph
• Sie sind meist kugelförmig oder körnig aussehen.
• Es ist 0,2-0,5 µm groß und von einer einzigen Lipoproteinmembran umgeben, die in ihrer Zusammensetzung einzigartig ist.

Abbildung: Diagramm der Lysosomen

• Die Membran enthält hochglykosylierte lysosomal assoziierte Membranproteine (LAMP) und lysosomale integrale Membranproteine (LIMP).
• Lampen und Hinken bilden einen Mantel auf der inneren Oberfläche der Membran
• Sie schützen die Membran vor dem Angriff der zahlreichen hydrolytischen Enzyme, die im Inneren zurückgehalten werden.
• Die lysosomale Membran hat eine Wasserstoffprotonenpumpe, die für die Aufrechterhaltung der pH-Bedingungen des Enzyms verantwortlich ist Das saure Medium, das von der Protonenpumpe aufrechterhalten wird, die H + in das Lumen pumpt, gewährleistet die Funktionalität der lysosomalen Enzyme.
• Innerhalb der Membran enthält die Organelle Enzyme in kristalliner Form.

Lysosomale Enzyme

Zum Abbau von extra- und intrazellulärem Material werden Lysosomen mit Enzymen gefüllt, die Hydrolasen genannt werden. Es enthält etwa 40 Sorten von Enzymen, die in die folgenden Haupttypen eingeteilt werden, nämlich:

• Proteasen, die Proteine verdauen
• Lipasen, die Lipide verdauen
• Amylase, die Kohlenhydrate verdaut
• Nukleasen, die Nukleinsäuren verdauen
• Phosphorsäuremonoester

Zusammenfassend wird die Gruppe der Enzyme Hydrolasen genannt, die durch Zugabe von Wassermolekülen eine Spaltung von Substraten bewirken. Die meisten lysosomalen Enzyme funktionieren im sauren Medium.

Arten von Lysosomen

Primäre Lysosomen

• Kleine sackartige Strukturen, die Enzyme einschließen, die vom rauen endoplasmatischen Retikulum synthetisiert werden.
• Einfach als Speichergranulat bezeichnet, das Enzyme speichert.

Sekundäre Lysosomen

• Gebildet durch die Fusion von primärem Lysosom mit Phagosomen.
• Enthalten verschlungen material plus enzyme.
• Materialien werden progressiv verdaut.

Funktionen von Lysosomen

Lysosomen erfüllen zwei Hauptfunktionen:

1. Intrazelluläre Verdauung

• Um Nahrung zu verdauen, verschmilzt die Lysosomenmembran mit der Membran der Nahrungsvakuole und spritzt die Enzyme hinein.
• Die verdaute Nahrung diffundiert dann durch die Vakuolenmembran und gelangt in die Zelle, um für Energie und Wachstum verwendet zu werden.

1. Autolytische Wirkung

• Zellorganellen, die entfernt werden müssen, werden durch den Prozess der Autophagie von Vesikeln oder Vakuolen bedeckt, um ein Autophagosom zu bilden.
• Das Autophagosom wird dann durch die Wirkung lysosomaler Enzyme zerstört.

Prozesse, bei denen Lysosomen eine entscheidende Rolle spielen, umfassen:

a. Heterophagie

Die Aufnahme von exogenem Material durch Phagozytose oder Pinozytose in die Zelle und die Verdauung des aufgenommenen Materials nach Fusion der neu gebildeten Vakuole mit einem Lysosom.

b. Autophagie

Ein normaler physiologischer Prozess, der sich mit der Zerstörung von Zellen im Körper befasst. Es ist essentiell für die Aufrechterhaltung der Homöostase, für die normale Funktion durch Proteinabbau, den Umsatz zerstörter Zellorganellen für die Bildung neuer Zellen

c. Extrazelluläre Verdauung

Primäre Lysosomen sezernieren Hydrolasen außerhalb durch Exozytose, was zu einem Abbau von extrazellulären Materialien führt.

z.B. Saprophytische Pilze

d. Autolyse

Es bezieht sich auf die Abtötung eines ganzen Satzes von Zellen durch den Abbau der lysosomalen Membran. Es tritt während der Amphibien- und Insektenmetamorphose auf.

e. Befruchtung

Das Akrosom des Spermienkopfes ist ein riesiges Lysosom, das reißt und Enzyme auf der Oberfläche des Eies freisetzt. Dies bietet den Weg für den Eintritt von Spermien in die Eizelle, indem die Eimembran verdaut wird.

f. Als Hausmeister der Zelle

Lysosomen entfernen ‚Müll‘, der sich in der Zelle ansammeln kann, um Krankheiten vorzubeugen.

Referenz

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5. https://biologydictionary.net/lysosome/
6. https://biologywise.com/lysosome-structure