Cada célula viva possui um conjunto de estruturas que lhe permitem demonstrar todas as propriedades de um organismo vivo. Para funcionar corretamente, a célula deve receber nutrientes suficientes, decompô-los e liberar energia, que é então usada para apoiar os processos vitais.
No primeiro estágio de processos complexos de gerenciamento de energia estão os lisossomos da célula, que são entrelaçados ao longo das bordas das cisternas achatadas do dictiossomo (complexo de Golgi).
Como funcionam os lisossomos
Os lisossomos são corpos esféricos de membrana única com diâmetro de 0,2 a 2 mícrons, que contêm um complexo de enzimas hidrolíticas. Eles são capazes de quebrar qualquer polímero natural ou substância de estrutura complexa que entre na célula como substrato nutriente ou agente estranho:
- proteínas e polipeptídeos;
- polissacarídeos (amido, dextrinas, glicogênio);
- ácidos nucleicos;
- lipídios.
Esta eficiência é fornecida por cerca de 40 tipos diferentes de enzimas contidas emtanto na matriz do lisossomo quanto no lado interno da membrana em estado aderente.
Química dos lisossomos
A membrana que envolve o lisossomo protege as organelas e outros componentes celulares de serem digeridos pelo complexo enzimático. Mas afinal, na própria vesícula, todas as enzimas são de origem proteica, por que não são decompostas por proteases?
O fato é que dentro dos lisossomos as enzimas estão em estado glicosilado. Essa "casca" de carboidratos os torna pouco reconhecidos por enzimas proteolíticas.
A reação do ambiente dentro do lisossomo é levemente ácida (pH 4,5-5), em contraste com a reação quase neutra do hialoplasma. Ele cria condições favoráveis para a ação das enzimas e é fornecido pelo trabalho da H+-ATPase, que bombeia prótons para dentro da organela.
Processo de transformação do lisossomo
Morfologicamente, dois tipos principais de lisossomos são distinguidos na célula - primário e secundário.
Lisossomos primários são pequenas vesículas, de paredes lisas ou bordejadas, separadas das cisternas do complexo de Golgi. Eles contêm um conjunto de enzimas hidrolíticas previamente formadas em membranas EPR granulares (ásperas). Até a absorção do substrato nutriente, os lisossomos ficam na forma inativa.
Para que as enzimas funcionem, partículas de alimentos ou líquidos devem entrar no lisossomo. Isso acontece de duas maneiras:
- Por autofagia, quando uma partícula de alimento é absorvida por um lisossomo do citoplasma circundante. Neste caso, a membrana da organela invagina no ponto de contato com a partículae forma uma vesícula endocítica, e então se liga ao lisossomo.
- Por heterofagia, quando o lisossomo se funde com vesículas endocíticas aprisionadas no citoplasma da célula como resultado da absorção de partículas sólidas ou líquidas de fora.
Lisossomos secundários são vesículas contendo enzimas e substrato para digestão. Caracterizam-se por pronunciada atividade hidrolítica e são formados como resultado da absorção do substrato pelo lisossomo primário.
Apesar de as funções do lisossomo serem reduzidas à digestão (quebra) de partículas orgânicas sólidas e substâncias dissolvidas, a versatilidade do processo é garantida pela capacidade dos lisossomos secundários:
- fusão com lisossomos primários que trazem uma nova porção de enzimas;
- fundem-se com novas partículas de alimentos ou vesículas endocíticas, mantendo um processo contínuo de degradação;
- fundem-se com outros lisossomos secundários para formar uma grande estrutura capaz de absorver outras organelas celulares;
- absorvem vesículas pinocíticas, transformando-se em um corpo multivesicular.
A estrutura do lisossomo não muda drasticamente. Geralmente só aumenta de tamanho.
Outros tipos de lisossomos
Às vezes, a quebra de substâncias que entraram no lisossomo não vai até o fim. Partículas não digeridas não são removidas da organela, mas se acumulam nela. Depois que o suprimento de enzimas hidrolíticas se esgota, o conteúdo é compactado e processado, a estrutura do lisossomo se torna mais complexa, em camadas. Pigmentos também podem ser depositados. O lisossomo se transforma em um corpo residual.
Além disso, os corpos residuais permanecem na célula ou são removidos dela por exocitose.
Autofagossomos podem ser encontrados em células protistas. Por sua natureza, eles pertencem aos lisossomos secundários. Dentro dessas organelas, encontram-se resquícios de grandes componentes celulares e estruturas citoplasmáticas. Eles são formados durante o dano celular, envelhecimento das organelas celulares e servem para utilizar componentes celulares, liberando monômeros.
Funções do lisossomo na célula
Os lisossomos, em primeiro lugar, fornecem à célula o material de construção necessário, despolimerizando as substâncias que nela entraram.
A quebra de carboidratos é um elo importante no metabolismo energético da célula, fornecendo um substrato para conversão nas mitocôndrias.
Os lisossomos também são um elo de defesa no sistema imunológico do corpo:
- Após a fagocitose das bactérias pelos leucócitos, os lisossomos despejam seu conteúdo na cavidade da vesícula fagocítica e destroem o microrganismo nocivo.
- Liberação de enzimas proteolíticas durante a apoptose - morte celular programada.
- Utilize organelas celulares danificadas e "envelhecidas".
Em combinação com a proliferação celular, a participação dos lisossomos no processo de utilização de diversas estruturas garante a renovação do organismo.
