La cellula può essere considerata come una struttura vivente ultramicroscopica, dotata di tutte le funzioni inerenti al corpo. Gli elementi cellulari chiamati organelli svolgono la funzione di respirazione, riproduzione, escrezione, digestione. I lisosomi sono uno dei tipi di tali organelli. Appartengono a strutture a membrana singola e svolgono funzioni specifiche legate alla digestione di sostanze e di interi elementi cellulari localizzati nel citoplasma. In questo lavoro studieremo la struttura dei lisosomi e scopriremo il loro ruolo nel supporto vitale della cellula.
Come si formano gli organelli
Rappresentanti vacuoli a membrana singola pieni di enzimi digestivi, i lisosomi si formano nelle cisterne del complesso del Golgi e sono detti primari. Attraverso i canali dell'apparato, entrano nel citoplasma della cellula. Non appena i lisosomi iniziano ad assorbire le citostrutture danneggiate o ad abbattere le sostanze organiche, vengono chiamati secondari.
Questi organelli sono pieni di soluzioni di enzimi in grado di scomporre molecole di carboidrati, glicolipidi e proteine. È nei lisosomi secondari che sono contenute sostanze biologicamente attive come proteasi, sulfurilasi e lipasi. Il contenuto interno dell'organoide ha un pH inferiore a 7, poiché gli enzimi di cui sopra sono attivi in un ambiente acido. Gli organelli sono capaci di endocitosi o pinocitosi. La formazione dei lisosomi dipende in larga misura da speciali proteine nella cellula, formate sui canali del reticolo endoplasmatico granulare.
La composizione chimica della matrice e la struttura del lisosoma
Continuando a studiare le caratteristiche dei lisosomi, consideriamo quali sostanze formano il loro ambiente interno. Il complesso di enzimi ne contiene i più importanti: fosforilasi (scompone gli amminoacidi), glucosidasi (agisce su glucosio, cellulosa, amido) e lipasi (assicura la distruzione delle molecole di grasso, steroidi).
La membrana dell'organello è resistente agli enzimi di cui sopra. In alcuni casi, diventa vulnerabile alla loro azione, che porta all'autolisi: l'auto-dissoluzione della membrana, a seguito della quale le sostanze aggressive della matrice vengono versate nel citoplasma della cellula. Questo lo fa auto-digerire.
Funzioni organoidi
È noto quanto siano importanti le reazioni nei processi metabolici che promuovono l'utilizzo di sostanze di scarto o parti di strutture cellulari, come vecchi mitocondri, ribosomi. L'elevata attività enzimatica degli organelli si manifesta in quelle cellule che sono chiamate fagocitiche. Questo èin primis le strutture del sistema immunitario: basofili, macrofagi, neutrofili, linfociti B. I lisosomi primari in queste cellule sono abbastanza grandi (fino a 0,5 micron). Contengono enzimi come ribonucleasi, proteasi, desossiribonucleasi. Questa composizione è spiegata come segue: le cellule capaci di fagocitosi scompongono principalmente particelle di virus e batteri contenenti proteine e acidi ribonucleici.
Un interessante meccanismo che fornisce l'attività proteolitica dell'organello. Le particelle o le molecole estranee vengono prima catturate dal vacuolo. Il lisosoma primario si fonde con esso, che secerne enzimi idrolitici. Ora un tale organello, chiamato lisosoma secondario, inizia a digerire attivamente le sostanze che sono entrate nella matrice. I prodotti di scissione si diffondono ulteriormente nello ialoplasma della cellula e i residui non digeriti vengono immagazzinati all'interno dell'organello, che ora è chiamato corpo residuo. La suddetta struttura di lisosomi di vario tipo spiega le principali funzioni di queste strutture cellulari.
Il ruolo degli organelli nelle reazioni metaboliche del corpo umano
Se nei lisosomi vengono prodotti enzimi insufficienti, si verifica la loro carenza, che porta a gravi malattie ereditarie, come la leucodistrofia metacromatica. La struttura dei lisosomi in questa patologia è anormale. Nella loro matrice, le sulfatasi, enzimi che scompongono i cerebrosidi, sono assenti o sono in uno stato inattivo. Essendo prodotti metabolici nelle cellule del tessuto nervoso, sono soggetti all'utilizzo, ma all'assenza degli enzimi corrispondentiporta all'accumulo di questi composti nella neuroglia e nell'ialoplasma dei neurociti. Ciò provoca intossicazione nel tessuto nervoso che forma il cervello e il midollo spinale. Di conseguenza, lo sviluppo di patologie fisiche e ritardo mentale.
Quindi, gli organelli a membrana singola responsabili della scomposizione delle sostanze svolgono un ruolo molto importante nel metabolismo cellulare. In questo lavoro abbiamo studiato la struttura dei lisosomi, scoperto le loro funzioni e il loro significato nella vita della cellula e dell'intero corpo umano nel suo insieme.
