Zijn lysosomen organellen of enzymen? 9 feiten die u moet weten

In dit artikel zullen we kijken naar: Zijn lysosomen organellen of enzymen en de feiten eromheen.

In veel dierlijke cellen zijn voornamelijk membraangebonden organellen, bekend als lysosomen, aanwezig. De verzameling van meer dan 60 verschillende enzymen die het bezit, kan echter elk soort biologisch polymeer afbreken, inclusief eiwitten, nucleïnezuren, lipiden, koolhydraten en andere. Bovendien heeft het meer dan 50 opgeloste en transmembraaneiwitten die bij voorkeur naar lysosomen worden gebracht als reactie op signalen.

De eiwitten die het membraan en het lumen van een lysosoom vormen, hebben een verschillende samenstelling. Samen met polymeersolubilisatie speelt het lysosoom ook een rol bij de secretie, apoptose, energiemetabolisme, celsignalering en plasmamembraanregeneratieprocessen in de cel. Door oude componenten die in de cytoplasma van binnen en buiten de cel, dienen lysosomen als de methode van de cel om afvalstoffen kwijt te raken.

Waarom zijn lysosomen organellen?

Elke eukaryote cel heeft aan het oppervlak gebonden organellen genaamd lysosomen. een membraan omringt elk lysosoom om een ​​zure omgeving in de cel te behouden. Bovendien zijn deze organellen bolvormige schaalzakjes die hydrolytische enzymen bevatten die veel biomoleculen kunnen oplossen. 

Lysosomen ontwikkelen zich vaak door vertakking van het trans-Golgi-systeemmembraan, dat deel uitmaakt van het Golgi-complex bij het classificeren van nieuwe gesynthetiseerde eiwitten afhankelijk van of ze bedoeld zijn voor gebruik in lysosomen, het plasmamembraan of endosomen.  

Wanneer een van de drie mechanismen, autofagocytose, endocytose of fagocytose, wordt gebruikt, fuseren de lysosomen met de resulterende membraanblaasjes. Wanneer een cel endocytose initieert, worden extracellulaire macromoleculen verwerkt door membraangebonden blaasjes, endosomen genaamd, die vervolgens interageren met lysosomen.

Waarom zijn lysosomen geen enzymen?

Omdat lysosomen een vorm van cellulair organel zijn die meer dan 60 specifieke enzymen en bepaalde eiwitten en dus omgeven zijn door een membraan maar niet als enzymen worden beschouwd, worden in lysosomen talrijke hydrolytische enzymen, ook wel zure hydrolasen genoemd, aangetroffen. Deze enzymen breken biomoleculen zoals nucleïnezuren af, polysachariden en eiwitten. 

A lysosoom membraaneiwitten en lumenale eiwitten hebben elk een ongebruikelijke component. Vanwege de neutraliteit van de licht alkalische pH van de cel zijn deze enzymen alleen functioneel in de zure leefruimte van het lysosoom. Als gevolg hiervan wordt de cel, wanneer het lysosoom lekt of uiteenvalt, beschermd tegen zelfdegeneratie door zijn zuurafhankelijke activiteit.

Wat maakt enzymen in lysosomen?

Lysozyme of Muramidase zijn de termen van de enzymen die in het lysosoom aanwezig zijn. Het ruw endoplasmatisch reticulum (RER) produceert lysosomale enzymen, die vervolgens worden geactiveerd door een combinatie van CLN6- en CLN8-eiwitten en doorgegeven aan het Golgi-apparaat. Het met lysosomale enzym gevulde blaasje werkte samen met een volwassen endosoom, een organel met een pH van ongeveer 5.5 die nogal zuur is na het bereiken van het Golgi-apparaat.

Het glycoside-hydrolase-lysozym breekt de 1,4-bèta-bindingen die N-acetylmuraminezuur en N-acetyl-D-glucosamine-residuen in peptidoglycaan verbinden, gewoonlijk de belangrijkste bouwsteen van grampositieve bacteriën, af. Blaasjes die de enzymen bevatten, worden vervolgens gebruikt om ze door te geven aan reeds bestaande lysosomen. De beweging van endosomale membraancomponenten van de lysosomen rechtstreeks naar de endosomen laat zien dat alleen het vertraagde endosoom later kan evolueren tot een volwassen lysosoom.

Waar worden lysosomale enzymen gevonden?

Het endoplasmatisch reticulum of ER, waar de lysosomale enzymen worden waargenomen en kunnen worden geproduceerd, voert ze door het Golgi-apparaat, waar ze post-translationele transformaties ondergaan, zoals glycosylering en de opname van mannose-6-fosfaatlabels. Lysosomale enzymen kunnen ook worden gevonden in speeksel, zweten, melk, slijm en tranen, waardoor de celwanden van sommige microben worden afgebroken.

Het lichaam produceert enzymen, die dienen als biologische katalysatoren bij chemische veranderingen. Het krachtige enzym lysozyme lost het peptidoglycaanmembraan van de buitenkant op celwand van bacteriën binnen het menselijk lichaam. Een structureel gezonde glycaanketen gemaakt van overlappende N-acetylmuraminezuur en N-acetylglucosamine-moleculen vormt de peptidoglycaanlaag. 

Een reeks van deze verbindingen ondersteunt de microbiële celwand. Wanneer Lysozyme wordt opgenomen, dissocieert het de bindingen die deze moleculen bij elkaar houden, waardoor de celwand uiteenvalt en celdood, wat apoptose is. 

Structuur van lysosomale enzymen

Aangezien lysosomen membraangebonden organellen zijn, worden hydrolytische enzymen en bepaalde andere cellulaire afvalstoffen aangetroffen in het lumen, een gedeelte binnen het membraan. De langste lysosomen zijn meer dan 1.2 m lang. Lysosoomresultaten variëren in grootte, afhankelijk van het levende organisme. Maar vaak variëren ze tussen 0.1 en 0.6 mm. 125+ aminozuren vormen het kleine eiwit dat bekend staat als lysozyme. 

Eiwitten zijn opgebouwd uit aminozuren die chemische processen katalyseren. Gecomprimeerde eiwitten zijn eiwitten die als gevolg van eiwitinteracties een kleiner oppervlak hebben. Er wordt een opening gemaakt wanneer de aminozuren in een kleine bolvorm vouwen. De uitgesproken spleet van het eiwit vormt een ergonomische structuur die het aanneemt om zich aan de bron te hechten of te grijpen. 

Functies van lysosomale enzymen

Het lysosomale enzym hydrolyseert, richt zich op en verstoort de glycosidische bindingen van de peptidoglycanen. Omdat lysosomen een reeks enzymen dragen, met name lysosomaal lipase, kan de cel de talrijke biomoleculen die hij verbruikt afbreken, waaronder peptiden, nucleïnezuren, koolhydraten en lipiden. Voor een betere werking hebben de hydrolyse-veroorzakende enzymen een zure omgeving nodig.

Bovendien, hoewel minder effectief dan echte chitinasen, kan dit specifieke lysosomale enzym glycosidische bindingen in chitine afbreken. De actieve plaats van het lysozyme hecht het peptidoglycaanmolecuul in de schijnbare opening die zijn twee eigenschappen scheidt. Het beïnvloedt de peptidoglycanen in de celwanden van micro-organismen, met name Gram-positieve bacteriën. Het gebeurt tussen de NAM (N-acetylmuraminezuur) en de NAG (N-acetylglucosamine), het 4e koolstofatoom.

Tetrasacchariden en andere kleinere sacchariden zijn ook als bruikbare substraten beschouwd, maar alleen wanneer ze worden gebruikt in combinatie met een onderlinge omzetting met zo'n lange reeks. Bovendien verkrijgt het zijn royale capaciteit voor degeneratie door de overdracht van enzymen die selectief zijn voor verschillende substraten. Cathepsinen zijn de primaire groep van hydrolytische enzymen, terwijl lysosomale alfa-glucosidase koolhydraten draagt.

Verschil tussen lysosomen en lysozymen

De volgende tabel geeft een overzicht van de verschillen tussen lysosomen en lysozymen.

Hoe zijn lysosomale enzymen betrokken bij de spijsvertering?

Om macromoleculen in cellen te verteren, lysosomale enzymen worden speciaal gevormd om dit verteringsproces uit te voeren. De zure pH van het lysosoom zorgt ervoor dat lysosomale enzymen functioneel worden, en de hogere pH van het cytosol zorgt ervoor dat ze slapend of inactief worden. In de situatie dat lysosomale enzymen in het cytoplasma worden geloosd, dit beveiligt de cel van de buitenwereld. 

Een lysosomaal membraan of de membraan H+ pomp aangedreven door ATP regelt de pH daar. Het lysosoommembraan houdt het binnenste van de cel zuur en houdt de spijsverteringsenzymen gescheiden van andere lichaamsdelen. Eiwitten uit het endoplasmatisch reticulum of ER worden gebruikt om lysosoom enzymen verpakt in blaasjes door het Golgi-apparaat.

Zijn lysosomale enzymen eiwitten?

Nee, de lysosomale eiwitten zijn niet de lysosomale enzymen. Ze zijn aanwezig in het membraangebonden organel dat bekend staat als lysosomen, maar ze zijn verschillend van elkaar. De ruwe endoplasmatisch reticulum (RER) produceert lysosomale enzymen, die vervolgens worden geactiveerd door een complex van CLN6- en CLN8-eiwitten en overgebracht naar het Golgi-apparaat. Het endoplasmatisch reticulum (ER) produceert lysosomale eiwitten, die vervolgens via het Golgi-complex worden overgebracht naar het trans-Golgi-netwerk.

Hoeveel enzymen zijn aanwezig in lysosomen?

Lysosomen bevatten ongeveer meer dan 50 verschillende soorten enzymen. Deze verschillende lysosomale enzymen kunnen eiwitten, DNA, RNA, lipiden en polysachariden hydrolyseren. Deze lysosomale enzymen zijn ook bekend als afbrekende enzymen of hydrolytische enzymen. Proteasen, lipasen, nucleasen, glycosidasen, fosfatasen, fosfolipasen en sulfatasen zijn de meest voorkomende enzymen in deze groep.

Lijst van lysosomale enzymen

Een cel van een dier of een microbieel organisme kan niet overleven zonder de hydrolytische enzymen die worden aangetroffen in lysosomen, die betrokken zijn bij een breed scala aan biologische functies.

De lijst met lysosomale enzymen vindt u in de onderstaande lijst.

1.     Glycosidasen

• alfa-galactosidase A (GLA)
• bèta-galactosidase-1 (GLB1)
• Chitobiase (CTBS)
• Endo-bèta-galactosidase
• Heparanase (HPSE)

2. Sulfatasen

• Arylsulfatase B (ARSB)
• Glucosamine (N-acetyl)-6-sulfatase (GNS)
• Iduronaat 2-Sulfatase (IDS)
• Sulfamidase (SGSH)
• Sulfatase-2 (SULF2)

3. Lysosomale proteasen

• Lysosomaal carboxypeptidase A
• Cathepsine B
• DPPI of Cathepsine C
• Asparaginyl-endopeptidase
• Napsine A

4. Lipide-afbrekende enzymen

• Fosfolipase
•  esterase

5. Polysachariden

• hyaluronidase
• Bèta-glucuronidase
• Arylsulfaat

Conclusie

Alle dierlijke cellen bevatten lysosomen die typisch membraangebonden organellen zijn, typisch bolvormige blaasjes met meerdere lysosomale enzymen erin. De polysachariden in microbiële celmembranen worden echter gehydrolyseerd door een enzym dat lysozymen wordt genoemd. Door zijn rol als antibacterieel enzym is lysozyme een essentieel onderdeel van het aangeboren immuunsysteem. Beide hebben unieke rollen binnen de cel die het onderhoud van de basisfuncties van de cel ondersteunen.

Lees ook:

• Wortelstok
• Hebben schimmels een kern?
• Rna-splitsingsfunctie
• Heeft het celmembraan lipiden?
• Hebben prokaryoten histonen?
• Endoplasmatisch reticulum in cytoplasma
• Verplichte parasiet
• Voorbeelden van koninkrijksbacteriën
• Zygootvorming 2
• Zijn protisten monofyletisch