Mají eukaryotické buňky lysozomy? 9 faktů, která byste měli vědět

V tomto příspěvku najdete informace o tom, zda mají eukaryotické buňky lysozomy, jejich funkce, struktura, složení a podrobnější fakta o tom.

Všechny eukaryotické buňky mají lysozomy kromě erytrocytů a některých rostlinných buněk. Lysozomy se vyvíjejí jako Golgiovy vakuoly z Golgiho aparátu. Vznikají, když jsou endozomy kombinovány s Golgovými váčky. Lysozomy jsou trávicí vaky buňky. Fungují hlavně jako intracelulární trávení makromolekul.

Mají eukaryotické buňky lysozomy?

Všechny eukaryotické buňky mají lysozomy kromě erytrocytů. Jsou hlavní složkou protistanů, prvoků a živočišných buněk. Přítomnost lysozomů lze také pozorovat v houbách, semenech a kořenových špičkách některých rostlin. Rostlinná buňka také postrádá lysozomy, ale funkce lysozomů plní jiné buněčné organely, jako jsou vakuoly, aleuronová zrna a sfaerozomy.

Kolik lysozomů je v eukaryotické buňce?

In eukaryotická buňka, počet lysozomů se pohybuje v rozmezí 50-1000. Toto číslo se může lišit v závislosti na funkci. Podobně jako leukocyty obsahují makrofágy a histocyty velké množství lysozomů, protože jejich hlavní funkcí je boj s nežádoucími látkami a při vysokém počtu lysozomů fungují efektivněji.

Fagocytární buňky jako makrofágy mají vysoký počet lysozomů, protože fungují jako bariéra pro nežádoucí látky, které se dostávají do těla. Lysozomy obsahují velké množství kyselé hydrolytické enzymy. Počet těchto enzymů je asi více než padesát. Velikost lysozomu se pohybuje mezi 0.2-0.8μm v průměru. Lysozomy jsou jednomembránové vázané organely a fungují při kyselém pH, protože se skládají hlavně z enzymů kyselých hydroláz.

Jak se tvoří lysozomy v buňce?

Lysozomy se vyvíjejí jako Golgiovy vakuoly z Golgiho aparátu. Vznikají, když jsou endozomy kombinovány s Golgovými váčky. Endozomy jsou sekrety z plazmatické membrány, které fúzují s vezikuly za vzniku lysozomů.

Endozomy jsou v zásadě také strukturou podobnou vezikulám, které jsou uvolňovány plazmatickou membránou z vnějšku dovnitř buňky endocytózou. Tyto endocytózy zůstávají uvnitř buňky po několik málo času a jsou označovány jako pozdní endozomy. Jak Golgiho komplex uvolňuje vezikuly, tyto vezikuly se spojují s endozomy a vytvářejí lysozomy. Tvořené lysozomy obsahují hydrolytické enzymy které jsou syntetizovány v endoplazmatickém retikulu.

Funkce lysozomů eukaryotických buněk

  • Lysozomy jsou trávicí vaky buňky. Fungují hlavně jako intracelulární trávení makromolekul.
  • Makrofágy a další leukocyty mají v sobě vysoký počet lysozomů. Pracují na odstraňování a trávení nežádoucích mikrobů, které nepatří do eukaryotické buňky.
  • Makrofágy pohlcují mikroby a další patogeny fagocytózou a shromažďují je ve vaku zvaném fagozom. Tyto fagozomy se spojí s lysozomem přítomným v makrofágu a vytvoří strukturu zvanou fagolyzozom.
  • Lysozomy také pomáhají při tvorbě hormonů, ve štítné žláze jsou přítomny proteinové molekuly, které se rozkládají za vzniku hormonů štítné žlázy.
  • Zdá se, že lysozomy odstraňují represory a pomáhají v procesu mitózy.
  • Lysozomy provádějí autofagii, stav, kdy buňce chybí výživa kvůli hladovění, lysozomy rozkládají proteiny a další buněčné organely, aby buňce poskytly výživu.
  • Lysozomy také odstraňují překážku způsobenou v těle.
  • Provádí také regresi zbytečných produktů vytvořených v těle. Například při narození dítěte váží děloha asi 5 kg, po porodu váží pouhých 50 gramů, tuto regresi provádějí lysozomy.
  • Opotřebované organely jsou také tráveny lysozomy.
  • U pacientů s kloubními potížemi se v kloubech ukládají kostní látky, na místo se přesunou makrofágy a uvolní lysozomy, které usazeniny v kloubech rozpouštějí.

Struktura lysozomů eukaryotických buněk

Eukaryotické lysozomy mají kulatou morfologii obklopenou jedinou membránou. Velikost se pohybuje mezi 0.2-0.8 μm v průměru. Membrána, která obklopuje lysozom, je odolná vůči enzymům, které jsou v něm uzavřené, díky vysokému stupni glykosylace jeho proteinů a lipidů. Uvnitř lysozomu je přítomna jemně granulovaná tekutina spolu s trávicími enzymy.

Každý lysozom obsahuje asi padesát hydrolytických enzymů, počet enzymů se může lišit podle typů buněk. Enzymy pracují hlavně v kyselém pH, protože jsou to kyselé hydrolázy. Nukleázy, proteázy, lipázy, fosfatázy a lysozym jsou důležité enzymy, které jsou přítomny v lysozomech.

Biologický bulletin 19756543133
TEM pohledy na různé vezikulární kompartmenty. Lysozomy jsou označeny „Ly“. Na snímku je lze vidět tmavé kvůli jejich kyselé povaze, lze vidět Golgiho aparát distálně od buněčné membrány vzhledem k lysozomům z Wikipedia

Membrána lysozomu obsahuje kortizol, cholesterol, chlorochin a antihistaminika atd. struktury se nazývají membrány stabilizátory. Existují také některé látky, jako jsou vitamíny rozpustné v tucích, hormony, žlučové soli a rentgenové záření, které dělají lysozomální membránu slabou a křehkou. Říká se jim membránové labilizéry.

Umístění lysozomů v eukaryotické buňce

Lysozomy se vyskytují v cytosol cytoplazmy  v eukaryotické buňce. Lysozomy se tvoří, když jsou endozomy kombinovány s Golgovými váčky. Endozomy jsou sekrety z plazmatické membrány, které fúzují s vezikuly za vzniku lysozomů.

Endozomy jsou v zásadě také strukturou podobnou vezikulám, které jsou uvolňovány plazmatickou membránou z vnějšku dovnitř buňky endocytózou. Tyto endocytózy zůstávají uvnitř buňky po několik málo času a jsou označovány jako pozdní endozomy. Jak Golgiho komplex uvolňuje vezikuly, tyto vezikuly se spojují s endozomy a vytvářejí lysozomy.

Složení lysozomů

Lysozomy jsou v podstatě sekreční vezikuly uvolněné z Golgiho komplexu. Jeho membrána se skládá hlavně z bílkovin a lipidů. Membrána lysozomu obsahuje kortizol, cholesterol, chlorochin a antihistaminika atd. struktury se nazývají membrány stabilizátory.

Lumen lysozomů je vyplněn jemnou granulární tekutinou, která obsahuje hydrolytické nebo trávicí enzymy. Existují také některé látky, jako jsou vitamíny rozpustné v tucích, hormony, žlučové soli a rentgenové záření, které dělají lysozomální membránu slabou a křehkou. Říká se jim membránové labilizátory.

Které buňky nemají lysozomy?

Rostlinné buňky neobsahují lysozomy, funkci lysozomů provádějí jiné organely, jako jsou vakuoly, aleuronová zrna a sfaerozomy. Rostlinné buňky nevyžadují lysozomy, protože mají buněčnou stěnu, která funguje jako ochranná bariéra a neumožňuje vstup nežádoucích látek dovnitř buňky.

Pro trávení jiných makromolekul je v rostlinné buňce přítomna velká vakuola a další podpůrné organely, jako jsou sphaesomes, které pomáhají při trávení.

Polymorfismus lysozomů

Lysozomy lze nalézt v různých morfologických a fyziologických formách. Tento jev se nazývá polymorfismus lysozomů. V zásadě se dělí na primární a sekundární lysozomy. Sekundární lysozomy jsou dále tří druhů, heterofagozomy, autofagozomy a reziduální tělíska.

Mají eukaryotické buňky lysozomy
Typy a funkce lysozomů

1.Primární lysozomy

Jsou to pravé lysozomy a jsou nejprve tvořeny z distální dozrávací plochy Golgiho těla. Po vytvoření jsou rovnoměrně distribuovány v cytosolu fúzí s endozomy, které pravděpodobně přinášejí mechanismy čerpání protonů.

2.Heterofagozomy, heterolysozomy nebo trávicí vakuoly

Vznikají fúzí fagozomů a pinozomů s primárními lysozomy. V zásadě fagozom přináší potravní materiály z vnějšku buňky a v závislosti na jejich velikosti se s nimi kombinují 2-3 primární lysozomy, aby vytvořily heterofagozom nebo velkou trávicí vakuolu. Rozkládají látku na menší částice a difundují je membránou pro metabolismus.

3. Autofagozomy, autolysozomy, cytolysozomy nebo autofagické vakuoly

Tyto struktury se tvoří, když dojde k hladovění buňky. Když není dostatek potravinových materiálů, aby buňka získala energii, tyto struktury provádějí autofagii. Autofagie je požírání buněčných struktur a organel za účelem přežití buňky. Nežádoucí buněčná organela je uzavřena hladkou membránou zvanou izolační těleso. Hlavní lysozomy fúzují s izolačním tělem za vzniku autofagické vakuoly.

4.Zbytková tělesa

Jsou to sekundární lysozomy, které se tvoří k ukládání nestráveného materiálu, který se zbavuje autofagické vakuoly. Tato zbytková těla vypouštějí odpad mimo buňku prostřednictvím efagie nebo exocytózy.

Rozdíl mezi autofagií a autolýzou

AutofagieAutolýza
Jde o trávení rezervní potravy nebo buněčných organelKompletní trávení buňky.
Dochází k vytvoření izolačního tělesa.Nevytváří se žádné izolační těleso.
Primární lysozomy jsou kombinovány s izolačním tělem za vzniku autofagozomů.K žádné takové fúzi nedochází a nevytvoří se struktura podobná vakuole.
Membrána vakuoly se nerozpadá.Lysozomální membrána se odlomí.
Enzymy zůstávají uvnitř vakuoly.Enzymy se uvolňují do cytoplazmy.
Používá se pro intracelulární trávení během hladovění.Používá se k odstranění kompletních buněk nebo tkání.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Abychom tento příspěvek uzavřeli, docházíme k závěru, že všechny eukaryotické buňky mají lysozomy kromě některých rostlinných buněk. Lysozomy lze nalézt v různých morfologických a fyziologických formách. Tento jev se nazývá polymorfismus lysozomů. Lysozomy se vyvíjejí jako Golgiovy vakuoly z Golgiho aparátu. Vznikly, když se endozomy spojily s Golgovými váčky. Endozomy jsou sekrety z plazmatické membrány, které fúzují s vezikuly za vzniku lysozomů.

Také čtení: