Lisosom adalah organel yang ditemukan dalam semua sel. Dalam pelajaran ini, Anda akan belajar tentang struktur dan fungsi lisosom untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik dari mereka.
Lisosom adalah organel bertanggung jawab atas pencernaan sel. Lisosom juga memainkan fungsi penting lainnya dalam pemeliharaan sel, mulai dari memakan struktur usang dalam sel Sebuah lisosom adalah struktur di dalam sel hewan yang memecah bahan menjadi senyawa yang dapat digunakan atau dibuang oleh sel, sesuai kebutuhan.
Lisosom juga memainkan fungsi penting lainnya dalam pemeliharaan sel, mulai dari memakan struktur usang dalam sel sampai menyerang bakteri asing sebelum ia memiliki kesempatan untuk menembus sel, menghancurkan senyawa yang bersifat karsiogenik atau bahkan melepaskan enzim saat pergantian tulang rawan dalam perkembangannya menjadi tulang keras. Dengan mikroskop yang kuat, adalah mungkin dapat melihat lisosom dalam sel, struktur ini biasanya berbentuk bulat.
Pengertian
Lisosom adalah komponen kunci dalam fungsi efektif sel manusia. Lisosom yang kecil dan sering diabaikan berfungsi sebagai bagian dari sistem daur ulang sel. Pada artikel ini, kita akan melihat struktur, sintesis dan fungsi lisosom, dan perannya dalam beberapa patologi.
Struktur
Lisosom adalah organel terikat-membran yang ditemukan di dalam sel, biasanya sekitar 1 mikrometer panjangnya. Fungsi utama lisosom adalah pencernaan intraseluler. Lisosom mengandung banyak enzim hidrolitik yang mengkatalisasi reaksi hidrolisis. Membran yang mengelilingi lisosom sangat penting untuk memastikan enzim ini tidak bocor ke dalam sitoplasma dan merusak sel dari dalam.
Lisosom dikelilingi oleh membran yang terdiri dari fosfolipid yang memisahkan bagian dalam lisosom dari lingkungan eksternal membran. Fosfolipid adalah molekul seluler yang sama yang membentuk membran sel yang mengelilingi seluruh sel. Lisosom berbagai ukuran 0,1-1,2 mikrometer. Secara struktural, lisosom seperti kantong sampah mengambang yang mengandung enzim yang mampu mencerna molekul. Membran eksternal mereka seperti gateway yang memungkinkan molekul dalam lisosom tanpa membiarkan enzim pencernaan untuk melarikan diri ke dalam sel.
Lisosom adalah komponen sel yang mengandung enzim yang dirancang untuk mencerna partikel makanan dengan memecah protein. Mereka menyingkirkan sel-sel limbah internal dan eksternal.Sintesis
Protein lisosom dibentuk dengan cara yang sama seperti protein lainnya. Langkah pertama adalah memulai produksi untai mRNA dari bagian DNA yang relevan. Dari ini, enzim hidrolitik dapat dibangun. Helai mRNA melanjutkan ke retikulum endoplasma kasar, di mana ribosom dapat terus membangun protein yang berfungsi.
Yang penting, protein ini ditandai dengan mannose-6-fosfat dalam badan Golgi. Tag ini berikatan dengan reseptor mannose-6-fosfat dalam badan Golgi. Akibatnya, vesikel yang mengandung enzim ini keluar dari badan Golgi. Dua enzim bertanggung jawab atas perlekatan tag mannose-6-fosfat: N-acetylglucosamine phosphotransferase dan N-acetylglucosamine phosphoglycosidase.
Vesikula ini, sekarang di sitoplasma, kemudian berikatan dengan endosom yang terlambat. Endosom akhir memiliki pompa proton di dalam membrannya yang menjaga lingkungan internal asam. PH rendah menyebabkan pemisahan protein dari reseptor mannose-6-fosfat. Reseptor ini kemudian dapat didaur ulang kembali ke peralatan Golgi.
Gugus fosfat juga dihilangkan dari tag mannose-6-fosfat, untuk mencegah seluruh protein kembali ke peralatan Golgi. Endosom akhir akhirnya bisa matang menjadi lisosom, setelah ia menerima enzim dari aparatus Golgi.
Fungsi
Lisosom memainkan peran penting dalam fagositosis. Ketika makrofag fagositosis partikel asing, mereka mengandungnya dalam fagosom. Fagosom kemudian akan mengikat dengan lisosom untuk membentuk fagolisom. Enzim hidrolitik yang terkandung dalam lisosom memungkinkan partikel asing dihancurkan.
Enzim ini sangat penting dalam mekanisme pembunuhan independen oksigen. Lisosom juga membantu mempertahankan terhadap masuknya patogen melalui endositosis dengan menurunkan patogen sebelum mencapai sitoplasma.
Lisosom memiliki peran penting dalam sistem kekebalan tubuh Anda dan dalam kesehatan umum tubuh Anda secara keseluruhan. Lisosom adalah organel dalam berbagai sel yang memiliki kemampuan untuk fagositosis (mengambil ke dalam sel) partikel sel eksternal, sel yang rusak, puing seluler, bahan limbah, dan kompleks Ag / antibodi yang mengandung virus dan bakteri infeksi.
Lisosom mengandung enzim pencernaan untuk mencerna partikel yang ada di dalam sel secara fagositosis yang terdegradasi secara enzimatik. Bayangkan mereka sebagai “truk sampah”sel yang bersirkulasi di sekitar tubuh Anda dan membersihkan berbagai kekacauan, mencerna agen infeksius dan puing-puing yang tidak jelas dan sel-sel tua dari sirkulasi.
Lisosom adalah komponen sel yang mengandung enzim yang dirancang untuk mencerna partikel makanan dengan memecah protein. Mereka menyingkirkan sel-sel limbah internal dan eksternal.Enzim asam lisosom dihasilkan dari produksi protein yang disebabkan oleh ribosom. Membran pelindung di sekitar lisosom mengandung enzim, yang cukup kuat untuk merusak atau membunuh sel. Membran juga memungkinkan lisosom untuk mengikat dan menghancurkan partikel asing di dalam sel, termasuk bakteri dan mikroba lainnya. Sejumlah besar lisosom hadir di ginjal dan hati, organ-organ yang bertanggung jawab untuk pembuangan limbah dalam tubuh.
Lisosom adalah komponen sel yang mengandung enzim yang dirancang untuk mencerna partikel makanan dengan memecah protein. Mereka menyingkirkan sel-sel limbah internal dan eksternal. Mereka juga membongkar sel-sel mati melalui proses yang disebut autolisis.
Enzim asam lisosom dihasilkan dari produksi protein yang disebabkan oleh ribosom. Membran pelindung di sekitar lisosom mengandung enzim, yang cukup kuat untuk merusak atau membunuh sel. Membran juga memungkinkan lisosom untuk mengikat dan menghancurkan partikel asing di dalam sel, termasuk bakteri dan mikroba lainnya. Sejumlah besar lisosom hadir di ginjal dan hati, organ-organ yang bertanggung jawab untuk pembuangan limbah dalam tubuh.
Pernahkah Anda mengamati metamorfosis dari berudu menjadi katak? Apa yang membuat ekor menghilang? Lisosom adalah mampu memainkan peran yang berbeda tergantung pada organisme di mana mereka ditemukan. Lisosom bahkan dapat berfungsi untuk mencerna seluruh sel yang berisi mereka. Sebagai contoh, ketika berudu berkembang menjadi katak, lisosom dalam sel ekor kecebong menyebabkan pencernaannya. Molekul-molekul dilepaskan digunakan untuk membangun sel yang berbeda, mungkin di kaki yang baru terbentuk dari katak dewasa.
Lisosom yang terlibat dalam menghilangkan ekor dari berudu karena berubah menjadi kodok.Terlepas dari lokasi lisosom atau organisme, fungsinya akan melibatkan pencernaan molekul.
Lisosom berasal oleh tunas yang lepas dari membran jaringan trans-Golgi, sebuah daerah dari kompleks Golgi yang bertanggung jawab untuk menyortir protein yang baru disintesis, yang dapat ditunjuk untuk digunakan dalam lisosom, endosomes, atau membran plasma. Lisosom kemudian menyatu dengan vesikel membran yang berasal dari salah satu dari tiga jalur: endositosis, autofagositosis, dan fagositosis.
Dalam endositosis, makromolekul ekstraseluler akan dimanfaatkan ke dalam sel untuk membentuk vesikel terikat membran disebut endosomes yang menyatu dengan lisosom. Autofagositosis adalah proses dimana organel lama dikeluarkan dari sel; mereka diselimuti oleh membran internal yang kemudian menyatu dengan lisosom. Fagositosis dilakukan oleh sel-sel khusus (misalnya, makrofag) yang menelan partikel ekstraseluler besar seperti sel-sel mati atau penyerbu asing (misalnya, bakteri) dan target mereka untuk degradasi lisosomal. Banyak produk dari pencernaan oleh lisosom, seperti asam amino dan nukleotida, didaur ulang kembali ke sel untuk digunakan dalam sintesis komponen seluler baru.
Struktur ini dianggap sebagai bentuk organel, yang berarti bahwa mereka adalah struktur yang sangat khusus di dalam sel. Organel bertanggung jawab untuk fungsi sel, mereplikasi ketika seharusnya, mati dan mati ketika tidak lagi berguna. Organisme kecil ini cukup kompleks, mengubah setiap sel menjadi mikrokosmos dari tubuh manusia. Ketika organel terjadi kerusakan, hasilnya bisa sangat bermasalah bagi organisme inang.
Setiap sel mengandung banyak lisosom, dan masing-masing lisosom menghasilkan berbagai macam enzim pencernaan yang digunakan untuk memecah bahan makanan dan limbah. Karena lisosom membutuhkan lingkungan asam untuk berfungsi dengan baik, organel ini dicakup dalam membran untuk memastikan bahwa mereka tetap asam, untuk mencerna sesuatu, lisosom akan menelan mereka, memperlakukan mereka dengan enzim yang sesuai, dan kemudian memuntahkan hasil pencernaan kembali untuk sel untuk digunakan.
Lisosom makan makanan yang dipasok ke sel-sel tubuh, memungkinkan daur ulang organel usang, mempertahankan sel-sel dari penjajah bakteri, dan patch membran sel, jika ada yang menerobos. Pada dasarnya, lisosom dapat dipandang sebagai pusat daur ulang sel, memastikan bahwa segala sesuatu yang melewati sel digunakan untuk efisiensi yang maksimum sementara membuang sesuatu yang tidak dapat benar-benar digunakan.
Christian de Duve mendapat penghargaan karena penemuan organel lisosom ini, ia yang diterbitkan dalam sebuah makalah tahun 1949 yang mengidentifikasi lisosom dan fungsi mereka. Berbagai kondisi kesehatan dapat disebabkan oleh fungsi yang tidak tepat dari lisosom. Misalnya, kegagalan untuk menghasilkan enzim pencernaan tertentu dapat menyebabkan masalah kesehatan, karena tubuh tidak memiliki kemampuan untuk memecahkan beberapa hal. Penyakit Tay-Sachs adalah contoh terkenal dari gangguan terkait lisosom.
Perbedaan Antara Lisosom dan Peroksisom:
1. Lisosom mengandung hidrolase. Ini adalah komponen atau enzim yang bertanggung jawab untuk pencernaan. Peroksisom, di sisi lain, mengandung tiga enzim oksidatif seperti katalase, oksidase asam D-amino, dan asam urat oksidase.
2. Lisosom bertanggung jawab atas pencernaan sel sementara peroksisom bertanggung jawab untuk melindungi sel terhadap hidrogen peroksida.
3. Lisosom ditemukan pada tahun 1960 oleh Christian de Duve, sebuah cytologist Belgia. Mr Rhodin, di sisi lain peroksisom, pertama kali dijelaskan pada tahun 1954.
Penyakit penyimpanan lisosomal adalah gangguan genetik di mana mutasi genetik mempengaruhi aktivitas satu atau lebih dari hidrolisis asam. Dalam penyakit seperti, metabolisme normal makromolekul spesifik diblokir dan makromolekul mengumpul pada dalam lisosom, menyebabkan kerusakan fisiologis parah atau cacat. Sindrom Hurler, yang melibatkan cacat dalam metabolisme mukopolisakarida, adalah penyakit penyimpanan lisosomal.
Sejarah
Lisosom ditemukan secara tidak sengaja oleh Christian de Duve pada tahun 1955. Organel diamati di bawah mikroskop elektron oleh Novikoff (1956). Dia juga menciptakan istilah, Lisosom (Gk. Lisis-pencernaan atau longgar, soma-tubuh) adalah vesikel kecil yang dibatasi oleh membran tunggal dan mengandung enzim hidrolitik dalam bentuk kristal kecil atau butiran semi kristal dari 5-8 nm .
Membran berlapis tunggal terdiri dari lipoprotein dan sulit untuk mengidentifikasi lisosom berdasarkan karakter morfologis. Sekitar 40 enzim telah dicatat terjadi di dalamnya. Semua enzim tidak terjadi dalam lisosom yang sama tetapi ada set enzim yang berbeda dalam berbagai jenis lisosom.
Kantung-kantung yang terikat membran ini kaya akan enzim-enzim konsentrasi tinggi yang menghidrolisis pemecahan protein dan senyawa biokimia lainnya dan ini dilepaskan setelah pecahnya membran luar. Enzimnya adalah asam fosfatase, ribonuklease, B-glukoronidase dan protease. Karena adanya enzim pencernaan ini, lisosom disebut “kantong bunuh diri.”
Sifat lain yang menarik dari lisosom, yang diisolasi dari sel-sel ginjal adalah kemampuannya untuk menjebak dan memusatkan protein asing yang disuntikkan, menunjukkan bahwa ini dapat membantu pencernaan atau detoksifikasi bahan asing oleh pinositosis.
Kejadian:
Lisosom terjadi pada semua sel hewan dengan pengecualian sel darah merah. Mereka telah dicatat dalam jamur, Euglena, sel ujung akar jagung, kapas dan biji kacang polong. Pada hewan, lisosom berlimpah dalam leukosit, makrofag, sel Kupffer dan sel serupa dengan aktivitas fagositosis.
Pembentukan Lisosom:
Lisosom diyakini terbentuk oleh aktivitas sendi retikulum endoplasma dan kompleks Golgi. Prekursor enzim hidrolitik sebagian besar disintesis di retikulum endoplasma kasar yang mentransfernya ke permukaan pembentukan kompleks Golgi melalui vesikel-vesikelnya. Di kompleks Golgi, prekursor diubah menjadi enzim. Mereka kemudian dikemas dalam vesikel yang lebih besar yang dijepit sebagai lisosom dari wajah trans.
Lisosom melewati berbagai tahap dalam sel yang sama. Fenomena itu disebut polimorfisme atau keberadaan lebih dari satu bentuk morfologis. Empat bentuk paling berbeda dari lisosom diamati yaitu.,
1. Primer atau protolisosom diyakini berasal dari permukaan trans kompleks Golgi.
2. Lisosom sekunder, heterolisosom, dan autolisosom: Yang pertama terbentuk setelah lisosom primer bergabung dengan vakuola sitoplasma yang mengandung zat ekstraseluler yang diperoleh dengan segala bentuk endositosis. Setelah fusi selesai, enzim lisosom primer dilepaskan ke dalam vakuola ini disebut ‘fagosom atau endosom’.
Setelah pembentukan baik heterolisosom atau autolisosom berakhir, pencernaan enzimatik dari konten vakuolar dimulai dan saat proses berlanjut menjadi sulit untuk mengidentifikasi sifat lisosom sekunder dan mereka disebut vakuola pencernaan.
3. Benda sisa juga disebut ‘teloly: osomes’ atau ‘benda padat’. Ini merupakan tahap akhir dari kerusakan bahan asing atau organel seluler oleh lisosom. Pada titik ini ada akumulasi bahan yang tidak tercerna yang terkait dengan membran.
Autolisis atau Autophagy:
Ini adalah penghancuran diri sel, jaringan atau organ dengan bantuan lisosom. Lisosom yang melakukan autolisis tidak menyertakan struktur yang akan dipecah. Sebaliknya mereka sendiri meledak untuk melepaskan enzim pencernaan. Autolisis terjadi pada jaringan yang mengalami degenerasi atau nekrosis.
Relevansi Klinis – penyakit sel-I
Ini disebabkan oleh cacat genetik pada enzim N-acetylglucosamine phosphotransferase. Enzim ini sangat penting untuk penambahan mannose-6-fosfat ke protein yang ditargetkan lisosom. Ini menghasilkan enzim lisosom yang tidak tepat sasaran. Sebagai hasilnya, jumlah yang signifikan ditemukan dalam urin dan aliran darah.
Relevansi Klinis – Penyakit Penyimpanan Lisosom
Ini adalah sekelompok kondisi genetik yang mempengaruhi lisosom. Kondisi ini sangat bervariasi dalam tanda, gejala dan demografi pasien. Ada beberapa klasifikasi; yang paling umum dari kondisi ini adalah penyakit Gaucher. Ini disebabkan oleh defisiensi beta-glukoserebrosidase. Enzim ini diperlukan untuk memecah glucocerebroside. Tanpa enzim ini, glukoserebrosida dapat terakumulasi di dalam sel, yang dapat merusaknya. Gejalanya meliputi hepatosplenomegali dan anemia.