Mis on lüsosoomid ja kuidas need moodustuvad?

Lahtrite põhitüüpe on kaks: prokarüootsed ja eukarüootsed rakud. Lüsosoomid on organellid mida leidub enamikes loomarakkudes ja toimivad eukarüootse raku lagundajatena.

Lüsosoomid on ensüümide sfäärilised membraanilised kotid. Need ensüümid on happelised hüdrolaasi ensüümid, mis suudavad seedida rakulisi makromolekule. Lüsosoommembraan aitab hoida sisemise kambri happeliseks ja eraldab seedeensüümid ülejäänud organismist kamber. Lüsosoomi ensüüme valmistavad proteiinid endoplasmaatiline retikulum ja ümbritsetud vesiikulitega Golgi aparaat. Lüsosoomid moodustuvad Golgi kompleksist pungades.

Lüsosoomid sisaldavad mitmesuguseid hüdrolüütilisi ensüüme (umbes 50 erinevat ensüümi), mis on võimelised seedima nukleiinhappeid, polüsahhariide, lipiide ja valke. Lüsosoomi sisemus on happeline, kuna ensüümid töötavad kõige paremini happelises keskkonnas. Kui lüsosoomi terviklikkus on kahjustatud, pole ensüümid raku neutraalses tsütosoolis väga kahjulikud.

Lüsosoomid moodustuvad vesiikulite sulandumisel Golgi kompleksist endosoomidega. Endosoomid on vesiikulid, mis moodustuvad endotsütoosi tagajärjel, kui plasmamembraani osa eemaldub ja raku internaliseeritakse. Selle protsessi käigus võtab rakk rakuvälise materjali. Endosoomide küpsemisel saavad nad end hilisemateks endosoomideks. Hilistes endosoomides sulanduvad Golgi transpordikeskkonnad, mis sisaldavad happelisi hüdrolaase. Pärast sulamist arenevad need endosoomid lõpuks lüsosoomideks.

Lüsosoomid toimivad raku "prügi kõrvaldamisel". Nad tegelevad aktiivselt raku orgaanilise materjali ringlussevõtu ja makromolekulide rakusisese lagundamisega. Mõned lahtrid, näiteks valged verelibled, neil on palju rohkem lüsosoome kui teistel. Need rakud hävitavad rakkude seedimise kaudu baktereid, surnud rakke, vähirakke ja võõrkehi. Makrofaagid neelake aine fagotsütoosi teel ja sulgege see fagosoomiks kutsutud vesiikulisse. Makrofaagides olevad lüsosoomid sulanduvad koos fagosoomiga, vabastades ensüümid ja moodustades nn fagolüsosoomi. Internaliseeritud materjal lagundatakse fagolüsosoomis. Lüsosoomid on vajalikud ka rakusiseste komponentide, näiteks organellide lagunemiseks. Paljudes organismides osalevad lüsosoomid ka programmeeritud rakusurmas.

Inimestel võivad lüsosoome mõjutada mitmesugused pärilikud seisundid. Need geenimutatsioon defekte nimetatakse säilitushaigusteks ja need hõlmavad Pompe tõbe, Hurleri sündroomi ja Tay-Sachsi tõbe. Nende häiretega inimestel puudub üks või enam lüsosomaalsest hüdrolüütilisest ensüümist. Selle tulemuseks on makromolekulide võime organismis korralikult metaboliseeruda.

Nagu lüsosoomid, peroksisoomid on membraaniga seotud organellid, mis sisaldavad ensüüme. Peroksisoomi ensüümid toodavad kõrvalsaadusena vesinikperoksiidi. Peroksisoomid osalevad kehas vähemalt 50 erinevas biokeemilises reaktsioonis. Need aitavad alkoholi detoksifitseerida maks, moodustab sapphapet ja lagundab rasvu.

Lisaks lüsosoomidele võivad eukarüootsetes rakkudes leida ka järgmised organellid ja rakustruktuurid:

• Rakumembraan: Kaitseb lahtri sisemuse terviklikkust.
• Tsentrioolid: Abi mikrotuubulite kokkupaneku korraldamisel.
• Cilia ja Flagella: Abi raku liikumisel.
• Kromosoomid: Kanna pärilikkuse teavet DNA kujul.
• Tsütoskelett: Lahtrit toetav kiudude võrk.
• Endoplasmaatiline retikulum: Sünteesib süsivesikuid ja lipiide.
• Tuum: Kontrollib rakkude kasvu ja paljunemist.
• Ribosoomid: Osaleb valkude sünteesis.
• Mitokondrid: Varustage raku energiat.