Пищеварительные ферменты содержащиеся в лизосомах синтезируют

Функции лизосом

О функциях лизосом говорит уже их название: lysis — расщепление, soma — тело.

При попадании в клетку питательных веществ, каких-либо микроорганизмов лизосомы принимают участие в их переваривании. Кроме того, они разрушают ненужные структуры самой клетки и даже целые органы организмов (например, хвост и жабры в процессе развития многих земноводных).

Ниже дается описание основным, но не единственным функциям лизосом.

Переваривание частиц, поступивших в клетку путем эндоцитоза

Путем эндоцитоза (фогоцитоза и пиноцитоза) в клетку поступают относительно крупные материалы (питательные вещества, бактерии и др.).

При этом цитоплазматическая мембрана впячивается внутрь клетки, во впячивание попадает структура или вещество, после чего впячивание отшнуровывается во внутрь, и образуется пузырек (эндосома), окруженный мембраной, – фагоцитарный (с твердыми частицами) или пиноцитарный (с растворами).

С таким пузырьком далее сливается первичная лизосома. В результате образуется вторичная лизосома, в которой происходит процесс переваривания (происходят реакции ферментативного расщепления).

Подобным способом может происходить усваивание пищи (например, у амеб). В данном случае вторичную лизосому также называют пищеварительной вакуолью. Переваренные вещества поступают из вторичной лизосомы в цитоплазму. Другой вариант — переваривание попавших в клетку бактерий (наблюдается у фагоцитов — специализированных для защиты организма лейкоцитов).

Оставшиеся во вторичной лизосоме ненужные вещества удаляются из клетки путем экзоцитоза (обратен эндоцитозу).

Лизосома с непереваренными подлежащими удалению веществами называются остаточным тельцем.

Автофагия

Путем автофагии (аутофагии) клетка избавляется от ненужных ей собственных структур (различных органелл и др.).

Сначала такой органоид окружается элементарной мембраной, отделившейся от гладкой ЭПС. После этого образовавшийся пузырек сливается с первичной лизосомой. Образуется вторичная лизосома, которая называется автофагической вакуолью. В ней происходит переваривание клеточной структуры.

Автофагия особенно выражена в клетках, находящихся в процессе дифференциации.

Автолиз

Под автолизом понимают саморазрушение клетки. Характерен при метаморфозах, омертвении тканей.

Автолиз наступает, когда содержимое многих лизосом высвобождается в цитоплазму. Обычно в достаточно нейтральной среде гиалоплазмы ферменты лизосом, которым необходима кислая среда, становятся неактивными. Однако, когда разрушается много лизосом, то кислотность среды повышается, а ферменты остаются активными и расщепляют клеточные структуры.

Эти медиаторы способствуют миграции в зону аллергических реакций клеток-мишеней II порядка (нейтрофилов, эозинофилов, моноцитов), которые также высвобождают свои медиаторы аллергии.

-Вновь синтезированные- продукты метаболизма арахидоновой кислоты(лейкотриены, простагландины, тромбаксан А2).

3. Патофизиологическая стадия. Связана с действием медиаторов аллергии. Может проявиться в виде кожной гиперемии с характерной острой воспалительной реакцией (острая крапивница, пищевая аллергия), приступа бронхоспазма (бронхиальная астма), падения артериального давления (анафилактический шок).

Анафилактический шок, атопическая форма бронхиальной астмы, поллинозы, крапивница, отек Квинке являются заболеваниями, в основе которых лежит аллергическая реакция I типа.

Аллергические реакции I типа делятся на:

1 — Реагиновый тип – связан с выработкой IgЕ-АТ, обусловливающий развитие атопических реакций. При атопиях выявляется наследственная предрасположенность к аллергии.

2 – Анафилактический тип – связан с выработкой IgG4-АТ, обусловливающий развитие анафилактического шока, сывороточной болезни.

62 атогенез, характеристика аллергических реакций II типа

цитотоксический тип аллергии

Антигенами цитотоксического типа являются:

— измененные компоненты клеточной мембраны (клеток крови, сперматозоидов, почек, печени, сердца, глаза, щитовидной железы, селезенки);

— неклеточные антигены, фиксированные на поверхности клеток – некоторые лекарственные вещества, компоненты и метаболиты микроорганизмов;

— измененные неклеточные структуры тканей (антигены базальной мембраны клубочков почек, коллагена, миелина).

1. Иммунологическая стадия. В ответ на появление аутоантигенов начинается выработка аутоантител (IgG1, IgG2, IgМ) В-лимфоцитами при участии Т2-хелперов.

Выделяют следующие механизмы повреждения клеток при 2 типе:

v Комплемент-зависимый механизм. Антитела фиксируются с АГ на мембране клетки своими Fab-фрагментами. Fс-фрагменты остаются свободными и они активизируют систему комплемента. В процессе активации комплемента образуется мембраноатакующий комплекс (С5b6789), встраивающийся в мембрану клетки-мишени и вызывающий ее осмотический лизис.

v Фагоцитарный механизм. Часть антител обладает опсонирующими свойствами (усиливающими фагоцитоз) и клетки с антигеном фагоцитируются.

v NК-клеточный механизм (антителозависимая клеточная цитотоксичность). Киллерные клетки (NК-клетки) имеют мембранный рецептор для Fс- фрагмента IgG-АТ, т.е. они способны к уничтожению измененных клеток, покрытых IgG-АТ.

Считается, что антитела являются мостиком между клеткой-мишенью и киллерной клеткой.

2. Патохимическая стадия – характеризуется появлением следующих медиаторов:

— активированных компонентов системы комплемента с образованием мембраноатакующего комплекса (С5b6789);

— фагоцитоз осуществляется при наличии лизосомальных ферментов;

— свободные радикалы кислорода – супероксид, гидроксильный радикал.

3. Патофизиологическая стадия — Конечным звеном цитотоксических реакций является повреждение и гибель собственных клеток с последующим удалением их путем фагоцитоза.

Гибель клетки-мишени обусловлена тем, что в поверхности мембран клетки образуются поры, приводящие к осмотическому току и гибели клетки.

Проявлениями цитотоксических реакций являются:

— лейкопении, тромбоцитопении;

— гемолитические анемии;

— гемотрансфузионные реакции;

— гемолитическая болезнь новорожденных;

— тиреоидит, нефрит, миокардит.

— это субмикроскопический одномембранный органоид общего назначения, осущ внутриклет пищеварение. Лизосомы окруж одинарн мембраной и заполнены однородным густозернистым содержимым скислой реакцией среды. В Лиз. содерж около 50 гидролитических ферментов (протеаз, нуклеаз, гликозидаз, липаз, фосфорилаз). Ферменты лизосом – гидролазы (расшепл белки, нукл кислоты, полисахариды, липиды и другие в-ва). С помощью ферментов лизосомы выполняют функцию лизирования. При этом лизосома сливается и пиноцитозными и фагоцитозными вакуолями и изливает в них своё содержимое.

мембрана лизосом: 1) содержит рецепторы, обеспецивающиееё связывание с мембраной транспортных пузырьков и фагосом. 2) обеспечивает свободную диффузию продуктов пищеварения. 3) барьерная функция. 4) содержит протынный насос.

ПО происхождению лизосомы – производные комплекса гольджи. Ферменты лизосом синтезируются на грЭПС и транспортируются в транспорт пузырьках в аппарат гольджи. Затем от транс-полюса аппарта гольджи отпочковываются пузырьки Гольджи – первичные лизосомы.

ФУНКЦИИ:

(1) гетерофагический цикл лизосом.

Лизосомы обеспечивают внутриклеточное пищеварение, сливаясь с фагосомой (фагоцитозной вакуолью) и переваривая её содержимое. Процесс переваривания лизосомами внеклеточных веществ, захва­ченных в процессе фагоцитоза, называется гетерофагией, Она служит основным способом пищеварения у большинства про­стейших одноклеточных организмов, У многоклеточных гетерофагия сохраняет свое значение у специализированных клеток — лейкоцитов и тканевых микрофагов, которые выполняют защитную функцию, поглощая и лизируя чужеродные и ставшие ненужными для организма собственные структуры.

Этапы гетерофагического цикла лизосом:1) Контакт субстрата с поверхностным аппаратом клетки 2)Путем эн-доцитоза (фагоцитоза или пиноцитоза) субстрат (пищевая частица) поступает в клетку. Образуется фагоцитозная вакуоль (фагосома. или гетерофагосома). 3) Фагосома погружается в гиалоплазму. 4) Фагосома сливается с первичной лизосомой. содержащей неактивные ферменты. Слияние с фагосомой активизирует протонные насосы, которые обеспечивают активный транспорт протонов через лизосомальную мембрану в матрикс лизосомы. В результате в лизосоме образ кислая среда. В кислой среде ферменты активируются. 5) Под действием гидролитич ферментов субстрат переваривается т.е полимеры расщипл до мономеров. Мономеры через мембрану лизосом поступают в цитоплазму, где участв в процессах ассимиляции и диссимиляции. 6) После переваривания остаётся третичный лизосома (постлизосома), в ней содержатся непереваренные остатки пищи и ферментов. 7) Постлизосомы заверш гетерофагический цикл по разному: -они подходят к плазмалемме и выбрас непереваренные остатки пищи путём экзоцитоза. –либо остаются в клетке в виде остаточного тельца (миелинового тельца, или тельца с липофусцином – пигментом старения)

(2) Аутофагический цикл.лизосомы обеспечивают разрушение ненужных клетке структур.

аутофагич цикл – обеспечивает морфологическую перестройку клетки.

Вновь создаваемые компо­ненты строятся за счет ве­щества и энергии, получен­ных от замещаемых ими предшественников после расщепления в лизосомах до простейших соединений, которые транспортируются через лизосомную мембра­ну в цитозолъ и доставля­ются к местам сборки но­вых конструкций. Продук­ты, подлежащие распаду, транспортируются к дизо-сомам в эндонематическнх пузырьках, которые после слияния с лизосомами на­зываются аутофагосома. При помощи аутофагии регулируется количество структур и интенсивность физиологических процессов клетки в соответствии с определенным этапом кле­точного цикла. Аутофагия служит одним из механиз­мов осуществления биологических ритмов на клеточном уровне.

(3) При голодании лизосомы разрушают часть органоидов, не убивая клетку, и обеспечивают какое-то время питательные вещества для клетки

(4) лизосомы выделяют ферменты из клетки наружу, при этом происходит секреция ферментов, разрушающих внеклеточные структуры (например, ферменты выделяются остеокластами, а также при замене хряща костной тканью);

(5) автолиз (глобальный лизис) — разрушение всего содержимого клетки под действием ферментов, освободившихся из лизосомы

(6) лизосомы выполняют защитную функцию — ферменты-гидролазы разрушают вредные для организма вещества.

(7) акросома сперматозоида это гигантская лизосома (производное аппарата Гольджи), находящаяся в головке сперматозоида. Акросома содержит фермент гиалуронидазу, который растворяет гиалуроновую кислоту, находящеюся в оболочке яйцеклетки.

Утрата лизосомами какой-либо из ферментативных систем приводят к тяжёлым патологическим состояниям целого организма — наследственным болезням. Лизосомальные болезни связаны с накоплением в лизосомах полноценных, но непереваренных веществ. Например, идиотия Тея-Сакса связана с накоплением сфинголипидов. ведет к смерти в 2-4 года.

Добавить комментарий

Закрыть меню