We leggen uit wat de lysosomen van een cel zijn, hun functies, structuur en andere kenmerken. Ook hoe ze gevormd zijn.
Wat zijn lysosomen?
Lysosomen zijn een soort cellulaire organellen die essentieel zijn voor cellulaire spijsvertering. Het zijn bubbels in de cytoplasma waarin verschillende zijn opgenomen enzymen hydrolytisch, dat wil zeggen, spijsvertering, in staat om af te breken moleculen complexeiwit, lipiden, nucleïnezuren en koolhydraten) in veel eenvoudiger moleculen.
Lysosomen zijn in alle aanwezig eukaryotische cellen. Ze zijn gemaakt in het Golgi-apparaat van de cel, van blaasjes waarvan het interieur noodzakelijkerwijs zuur is (pH van 5), en dat het geïsoleerd is van de rest van de cel, zodat spijsverteringsenzymen het niet vernietigen.
In sommige cellulaire processen hebben bepaalde oude organellen echter de neiging om te fuseren met lysosomen om te worden verteerd en plaats te maken voor jongere. Dit proces staat bekend als autofagie.
Lysosomen zijn dus essentieel voor celonderhoud, daarom zijn ze in absoluut alle aanwezig dierlijke cellen. Zijn rol bij de spijsvertering kan worden beïnvloed door verschillende aangeboren ziekten, of schadelijke gevolgen hebben voor het lichaam, zoals jicht of reumatoïde artritis.
Lysosomen werden in 1974 ontdekt door de in België geboren biochemicus Christian de Duve (1917-2013). Deze bevinding leverde hem onder meer een Nobelprijs op voor: Fysiologie.
Kenmerken van lysosomen
Lysosomen worden gekenmerkt door:
- Wees ook van variabele grootte en variabele inhoud. Ze variëren gewoonlijk tussen 0,2 en 0,5 micrometer.
- Ze bevatten een hoge concentratie aan gespecialiseerde spijsverteringsenzymen: lipasen, glucosidasen, proteasen en nucleasen.
- De pH is notoir zuur, vergeleken met die van het cytosol (dat neutraal is).
- Ze worden gevormd in het trans-netwerk van het Golgi-apparaat (TGN).
- Ze zijn verbonden met de rest van de cel via een reeks transportmechanismen die van de buitenkant van de cel naar de binnenkant leiden, of omgekeerd.
Functies van lysosomen
Lysosomen werken als cellulaire magen: hun inhoud die rijk is aan spijsverteringsenzymen dient om complexe moleculen af te breken tot eenvoudigere en beter hanteerbare moleculen.
Ze zijn zowel nuttig voor het assimileren van extracellulair materiaal (van voedingsstoffen tot bacteriën en schadelijke stoffen), hetzij door fagocytose of endocytose, om bijvoorbeeld het verouderde materiaal van de cel zelf aan te pakken, dat door de spijsvertering wordt gerecycled om de organellen altijd jong te houden.
Structuur van lysosomen
Het lysosoom wordt door een membraan van het cytoplasma gescheiden.
Lysosomen moeten geïsoleerd worden gehouden van de rest van de cel, anders kunnen ze hun inhoud verteren en cellysis veroorzaken (celdisruptie).
Daarom worden de blaasjes die aanleiding geven tot lysosomen gevormd rond een eenvoudig membraan, afgeleid van het endomembraansysteem van de cel, dat de enzymen binnenin bij elkaar houdt en ook de zure pH behoudt die bij hen past.