¿Cuáles son las funciones de los lisosomas?
La función principal de los lisosomas es la digestión. Hay tres fuentes de sustratos digestivos: ①autofagia, que engloba las sustancias originales en la célula; ②sustancias nocivas proporcionadas por el fagosoma formado por fagocitosis; ③proporcionadas por endocitosis de nutrientes; Dado que las sustancias digeridas proporcionadas por la fagocitosis y la endocitosis provienen del exterior de la célula, la digestión de sustancias de estas dos fuentes se denomina colectivamente heterofagia.
■ Fagocitosis
● Fagocitosis
Después de que las células tragan sustancias extrañas nocivas, forman fagosomas (fagosomas) envueltos por membranas, el lisosoma primario. Se fusiona rápidamente con el fagosoma para formar un lisosoma secundario. En este momento, el sustrato del lisosoma se absorbe desde el exterior de la célula, por lo que es un lisosoma heterofágico. En el lisosoma heterofágico, el material fagocitado es hidrolizado por enzimas en los lisosomas. Figura 9-40).
Figura 9-40 Fagocitosis
La primera etapa de la fagocitosis es que los receptores en la membrana citoplasmática se unen a las bacterias, y luego las bacterias infectadas se envuelven para formar fagosomas y luego se la fusión de lisosomas y fagosomas, y las bacterias fagocitadas se degradan mediante la acción de enzimas lisosomales.
● Células fagocíticas
Los animales multicelulares tienen fagocitos especializados, concretamente macrófagos y neutrófilos, que realizan tareas de defensa protectora en el organismo.
La fagocitosis también es una forma para que las células obtengan nutrientes. Las células empaquetan algunos nutrientes en endosomas a través de la endocitosis y finalmente se fusionan con los lisosomas. Bajo la acción de enzimas lisosomales, los nutrientes ingeridos se digieren para formar pequeñas moléculas que. Puede usarse directamente para el anabolismo.
La fagocitosis también incluye la fagocitosis de células envejecidas que han entrado en muerte programada.
■ Autofagia
● Autofagia
La autofagia elimina y degrada principalmente estructuras celulares dañadas y orgánulos envejecidos en las células, así como macromoléculas biológicas que ya no son necesarias (Figura 9). -41).
Figura 9-41 Autofagia
La micrografía electrónica muestra que las mitocondrias y los peroxisomas envejecidos están envueltos en una estructura de membrana de doble capa, que proviene de la red interna de Calidad. Los autofagosomas envueltos por la membrana del RE se fusionarán con los lisosomas y luego serán degradados por las enzimas lisosomales.
● La importancia de la autofagia
● Proceso de fagocitosis
Los orgánulos y macromoléculas biológicas envueltos primero deben ser envueltos por la membrana del retículo endoplásmico para formar una autofagia. La vacuola autofágica luego se fusiona con el lisosoma primario para formar un lisosoma secundario, un lisosoma autofágico, y el sustrato fusionado es digerido por enzimas lisosomales.
El retículo endoplasmático forma una estructura de doble membrana en forma de copa (a, b). Los orgánulos envejecidos (mitocondrias) entran desde la boca de la copa (c) y luego se sellan (d) para formar una. vesícula de doble membrana. Las vesículas se fusionan con lisosomas maduros (e) o con vesículas secretoras de lisosomas (f), y las enzimas lisosomales degradan los sustratos en las vesículas fusionadas (g).
■ Autolisis
La autólisis es la autodestrucción celular, es decir, los lisosomas liberan enzimas para degradar sus propias células. En circunstancias normales, la membrana lisosómica es muy estable y no causa daño a la célula misma.
Si las células se dañan gravemente, lo que provoca la ruptura de los lisosomas, entonces las células se degradarán bajo la acción de las enzimas lisosomales, como suele ocurrir con algunos glóbulos rojos.
En el proceso de desarrollo de los organismos multicelulares, la autólisis juega un papel importante en la morfogénesis.
■ Digestión extracelular
Además de la digestión dentro de la célula, los lisosomas también pueden liberar hidrolasas fuera de la célula para digerir sustancias extracelulares. Por ejemplo, debajo de la membrana plasmática apical de la cabeza del espermatozoide, hay una estructura en forma de saco envuelta en una membrana llamada acrosoma, que es un lisosoma especial. Durante la fertilización, la reacción del acrosoma disuelve el lisado en las enzimas del acrosoma. Los cuerpos enzimáticos se liberan fuera de la célula (Figura 9-42), lo que digiere las células foliculares de la membrana externa del óvulo, lo que permite que los espermatozoides alcancen la membrana plasmática del óvulo y que las membranas citoplasmáticas del óvulo y el espermatozoide se fusionen entre sí para lograr la fertilización.
Figura 9-42 Reacción acrosómica
(a) El acrosoma en la parte frontal del espermatozoide del erizo de mar está justo delante del núcleo (b) Cuando sale la membrana plasmática del espermatozoide; en contacto con el material circundante del óvulo En este momento, el espermatozoide libera enzimas lisosomales en el acrosoma para digerir las sustancias fuera del óvulo, lo que permite que el espermatozoide entre en contacto con el óvulo.