Բջիջը կարելի է համարել որպես ուլտրամիկրոսկոպիկ կենդանի կառույց՝ օժտված մարմնին բնորոշ բոլոր գործառույթներով։ Օրգանելներ կոչվող բջջային տարրերը կատարում են շնչառության, վերարտադրման, արտազատման, մարսողության գործառույթ: Լիզոսոմները նման օրգանելների տեսակներից են։ Նրանք պատկանում են մեկ թաղանթային կառուցվածքներին և կատարում են հատուկ գործառույթներ՝ կապված ցիտոպլազմում գտնվող նյութերի և ամբողջ բջջային տարրերի մարսողության հետ։ Այս աշխատանքում մենք կուսումնասիրենք լիզոսոմների կառուցվածքը և կպարզենք դրանց դերը բջջի կենսաապահովման գործում։
Ինչպես են առաջանում օրգանելները
Ներկայացնելով մարսողական ֆերմենտներով լցված միաթաղանթ վակուոլներ՝ լիզոսոմները ձևավորվում են Գոլջիի համալիրի ցիստեռններում և կոչվում են առաջնային։ Ապարատի ալիքներով նրանք մտնում են բջջի ցիտոպլազմա։ Հենց որ լիզոսոմները սկսում են կլանել վնասված ցիտոկառուցվածքները կամ քայքայել օրգանական նյութերը, դրանք կոչվում են երկրորդական։
Այս օրգանելները լցված են ֆերմենտների լուծույթներով, որոնք ունակ են քայքայել ածխաջրերի, գլիկոլիպիդների և սպիտակուցների մոլեկուլները: Հենց երկրորդական լիզոսոմներում են պարունակվում կենսաբանորեն ակտիվ նյութեր, ինչպիսիք են պրոթեզերոնները, սուլֆուրիլազները և լիպազները: Օրգանոիդի ներքին պարունակությունն ունի 7-ից պակաս pH, քանի որ վերը նշված ֆերմենտները ակտիվ են թթվային միջավայրում: Օրգանելներն ընդունակ են էնդոցիտոզ կամ պինոցիտոզ: Լիզոսոմների ձևավորումը մեծապես կախված է բջջի հատուկ սպիտակուցներից, որոնք ձևավորվում են հատիկավոր էնդոպլազմիկ ցանցի ալիքների վրա:
Մատրիցայի քիմիական կազմը և լիզոսոմի կառուցվածքը
Շարունակելով ուսումնասիրել լիզոսոմների առանձնահատկությունները՝ դիտարկենք, թե ինչ նյութեր են կազմում նրանց ներքին միջավայրը։ Ֆերմենտների համալիրը պարունակում է դրանցից ամենակարեւորը՝ ֆոսֆորիլազը (քայքայում է ամինաթթուները), գլյուկոզիդազը (գործում է գլյուկոզայի, ցելյուլոզայի, օսլայի վրա) և լիպազ (ապահովում է ճարպի մոլեկուլների, ստերոիդների քայքայումը)։
Օրգանելի սեփական թաղանթը դիմացկուն է վերը նշված ֆերմենտներին: Որոշ դեպքերում այն դառնում է խոցելի նրանց գործողության նկատմամբ, ինչը հանգեցնում է ավտոլիզի՝ թաղանթի ինքնալուծարման, որի արդյունքում մատրիցայի ագրեսիվ նյութերը լցվում են բջջի ցիտոպլազմա։ Սա հանգեցնում է նրան, որ այն ինքնուրույն մարսվի:
Օրգանոիդ ֆունկցիաներ
Հայտնի է, թե որքան կարևոր են ռեակցիաները նյութափոխանակության գործընթացներում, որոնք նպաստում են թափոնների կամ բջջային կառուցվածքների մասերի օգտագործմանը, ինչպիսիք են հին միտոքոնդրիումները, ռիբոսոմները: Օրգանելների բարձր ֆերմենտային ակտիվությունը դրսևորվում է այն բջիջներում, որոնք կոչվում են ֆագոցիտներ։ Սաառաջին հերթին իմունային համակարգի կառուցվածքները՝ բազոֆիլներ, մակրոֆագներ, նեյտրոֆիլներ, B-լիմֆոցիտներ։ Այս բջիջներում առաջնային լիզոսոմները բավականին մեծ են (մինչև 0,5 մկմ): Դրանք պարունակում են այնպիսի ֆերմենտներ, ինչպիսիք են ռիբոնուկլեազը, պրոտեազը, դեզօքսիռիբոնուկլեազը։ Այս բաղադրությունը բացատրվում է հետևյալ կերպ. բջիջները, որոնք ընդունակ են ֆագոցիտոզին, հիմնականում քայքայում են վիրուսների և բակտերիաների մասնիկները, որոնք պարունակում են սպիտակուցներ և ռիբոնուկլեինաթթուներ:
Հետաքրքիր մեխանիզմ, որն ապահովում է օրգանելի պրոտեոլիտիկ ակտիվությունը։ Օտար մասնիկները կամ մոլեկուլները սկզբում գրավվում են վակուոլի կողմից: Նրա հետ միաձուլվում է առաջնային լիզոսոմը, որն արտազատում է հիդրոլիտիկ ֆերմենտներ։ Այժմ նման օրգանել, որը կոչվում է երկրորդային լիզոսոմ, սկսում է ակտիվորեն մարսել մատրիցա մտած նյութերը։ Պառակտման արտադրանքները հետագայում ցրվում են բջջի հիալոպլազմայի մեջ, և չմարսված մնացորդները պահվում են օրգանելի ներսում, որն այժմ կոչվում է մնացորդային մարմին: Տարբեր տեսակների լիզոսոմների վերը նշված կառուցվածքը բացատրում է այս բջիջների կառուցվածքների հիմնական գործառույթները:
Օրգանելների դերը մարդու մարմնի նյութափոխանակության ռեակցիաներում
Եթե լիզոսոմներում անբավարար ֆերմենտներ են արտադրվում, դրանց պակասն է առաջանում, ինչը հանգեցնում է ծանր ժառանգական հիվանդությունների, ինչպիսիք են մետախրոմատիկ լեյկոդիստրոֆիան: Այս պաթոլոգիայում լիզոսոմների կառուցվածքը աննորմալ է: Իրենց մատրիցով սուլֆատազները՝ ցերեբրոզիդները քայքայող ֆերմենտները, բացակայում են կամ գտնվում են ոչ ակտիվ վիճակում։ Լինելով նյարդային հյուսվածքի բջիջներում նյութափոխանակության արտադրանք, դրանք ենթակա են օգտագործման, սակայն համապատասխան ֆերմենտների բացակայությամբ:հանգեցնում է այս միացությունների կուտակմանը նեյրոգլիայի և նեյրոցիտների հիալոպլազմայի մեջ: Սա առաջացնում է թունավորում նյարդային հյուսվածքում, որը կազմում է ուղեղը և ողնուղեղը: Արդյունքում՝ ֆիզիկական պաթոլոգիաների և մտավոր հետամնացության զարգացում։
Այսպիսով, նյութերի քայքայման համար պատասխանատու միաթաղանթ օրգանելները շատ կարևոր դեր են խաղում բջջային նյութափոխանակության մեջ: Այս աշխատանքում մենք ուսումնասիրեցինք լիզոսոմների կառուցվածքը, պարզեցինք դրանց գործառույթներն ու նշանակությունը բջջի և ամբողջ մարդու մարմնի կյանքում:
