Hvilke organeller betragtes som genbrugscentret for celler?

Lysosomer er organeller, som fordøjer og bortskaffer uønsket protein, DNA, RNA, kulhydrater og lipider i cellen. Indersiden af ​​lysosomet er sur og indeholder mange enzymer, der nedbryder molekyler. Det kaldes cellens genbrugscenter, men det betyder ikke, at det kun spiller en passiv rolle i cellen. Bortset fra at nedbryde uønskede molekyler og endda andre organeller er dens genvindingsfunktion i centrum for en proces kaldet autophagy, hvor cellen fordøjes. Autophagy udløses, når cellen er under stress og er en måde, hvorpå en celle undergår senescens eller vækstarrest for at bevare energi. Lysosomer er alle vigtige komponenter i makrofager, som forsvarer kroppen mod patogener.

Syrligt indhold

Lysosomet er en membranpose, som pumper protoner eller hydrogenioner i centrum, hvilket forårsager dets indvendige at have en sur pH på 5. Den indeholder 50 forskellige typer af enzymer, kaldet hydrolaser, der bryder de kemiske bindinger, der holder molekylerne sammen. Lysosomale enzymer er unikke, idet de kun fungerer i en sur pH, i modsætning til cytoplasmens relativt neutrale 7.2 pH. Dette er en beskyttelse for cellen, hvis lysosomposen bryder og enzymerne frigives.

Genbrugscentre

Lysosomer dannes fra små poser, kaldet vesikler, der slår fra Golgi-komplekset - "postkontoret", der sender poser i hele cellen. Lysosomposen smelter derefter sammen med endosomer, som er poser, der klemmes ind fra celleoverflademembranen. Den nye pose, der er resultatet af denne fusion, bliver det modne lysosom. Lysosomer fordøjer, hvad der er indeni dem, som kan være partikler opslugt fra celleets ydre miljø eller organeller, der er inde i cellen. De bit og stykker, der er resultatet af fordøjelsen af ​​molekyler, kan derefter genbruges for at gøre nyt protein, DNA, sukker og fedt eller nedbrydes endnu mere. Immunkeller, såsom makrofager, som opfanger fremmede partikler og patogener, har mange lysosomer.

Autophagy og senescence

Når cellerne er stressede på grund af en kemisk ubalance, som for mange farlige oxygenradikaler produceret af de daglige kemiske reaktioner i cellen, undergår den en form for vækstarrest kaldet senescence. Oxygenradikaler er ustabile molekyler der bryder kemiske bindinger i andre molekyler og kan forårsage mutationer. Senescence er en proces, hvor cellen ophører med at vokse og bliver slumrende. En del af hvad der sker i senescence er en proces kaldet autophagy eller selvforfriskende, hvor cellen begynder at fordøje sine egne organeller. Lysosomer er de vigtigste organeller, der udfører autofagi.

Tay-Sachs Disease

Der er 30 forskellige menneskelige sygdomme, der skyldes mutationer af gener, der koder for enzymer i et lysosom - de kaldes lysosomale oplagringssygdomme. En sådan sygdom er Tay-Sachs sygdom, som forårsager mental retardation og andre nerveproblemer. Denne sygdom er forårsaget af en mutation i et gen, som er ansvarlig for fordøjelsen af ​​et fedtmolekyle, der findes i hjerneceller. Lysosomer i Tay-Sachs patienter er tilstoppede med dette fedtmolekyle, kaldet GM2 gangliosid, som får dem til at svulme og forstyrre hjernecellefunktionen.