Лизосомы

Мембранные пузырьки диаметром 0.1-0.4 мкм образуются в КГ, но сначала образуются неактивные лизосомы (первичные лизосомы).

Лизосома состоит из лизосомальной мембраны и лизосомального матрикса . В состав мембраны лизосом входят липиды у которых жирные кислоты насыщенные и длинноцепочечные => мембрана обладает очень низкой жидкостностью.

В состав Лизосомальной мембраны входят белки гидролазы, ингибиторы гидролаз , белки переносчики, и протонные насосы. Основой лизосомального матрикса составляют глюкозоамингликаны а так же гидролазы, основная функция гидролаз это гидролиз(расщепление) сложных веществ с помощью воды

S+ H­₂О-> S1-OH + S₂-H

Известно более 40 видов гидролаз с различной активностью, которые могут расщеплять разные вещества. В первичной лизосомы гидролазы не активны.

Причины неактивности:

недостаточная кислая Ph

глюкозоамингликаны которые есть матриксе

гидролаза имеет фосфолированные манозу

Основная функция лизосом участие в ауто- и гетеро-фагическом цикле

Аутофагический цикл- процесс расщипления собственных старых органойдов и макромолекул

1 старый органоид окружается мембраной и образуется аутофагосомы

2 аутофагосома сближается с первичной лизосомой и гидролаза не активно, и образуется аутофаголизосома

3 слияние мембран приводит к активации протонного насоса среда закисляется активируются ферменты кислая фосфотаза ,которая отсщепляет фосфат от манозы и гидролазы активируются, теперь лизосома с активными гидролазами называется вторичной лизосомой.

4 Гидролаза расщепляет содержимое вторичной лизосомы и образовавшиеся простые вещества транспортируются в цитоплазму.

5 вторичную лизосомы можно использовать многократно но постепенно гидрозала теряет свою активность и лизосома забивается нерасщепленными молекулами образуются телолизосома или остаточное тельце.

Телолизосома как правильно накапливаются в клетке, что приводит к строению, а у простейших они могут выделяться путем экзоцитоза.

Функции аутофагического цикла:

1 внутриклеточная регенерация

2 с помощью аутофагии происходит ресинтез макромолекул

3 при голодании клетка может переходить на расщепление собственных нормальнофукнционирующие органоиды происходит эндогенное питание

4 в секреторных клетках с помощью аутофагии регулируются количество гормонов и нейромедиаторов

5 участие в метаморфозе и эмбриогенезе

05.09.2011

Гетерофагический цикл-Это процесс переваривания чужеродных макромолекул

1. Типичный (эндогетерофагией) происходит так :

В процессе эндоцитоза формируется гетерофагосома

С помощью ТТС ,она сближается с первичной лизосомой ,происходи слияние мембран, далее образуется гетерофагосома, и далее все то же самое что и в аутофагическом цикле.

Функции : трофическая , защитная. Она характерна для фагоцитов макрофаги и нейтрофилы.

2. Экзогетерофагия- в этом случае происходит экзоцитоз гидролаз и они становятся частью гликокаликса клетки, и обеспечивают внеклеточный гидролиз макромолекул .Пример: характерен для остеопластов (кости разрушающие клетки) они секретируют гидролазе которые расщепляют хрящевую ткань, и хрящевая замещается на костную. Это происходит в эмбриогенезе, и у взрослых при переломах, и за счет остеопластов кость не растет в ширину. Возможно нарушение этого процессе:

остеопароз повышенная активность остеопластов, и за счет этого кость стает ломкой.

Остеопетроз пониженная активность остеопластов, которая приводит к утолщению костей.

Медицинские примеры, связанные с лизосомами.

Существуют вещества дестобелизирующие мембрану лизосом, это приводит к выходу гидролаз в цитоплазму, и происходит аутолиз клетки и воспалительные реакции. К таким относится ионизирующие вещества, избыток жирорастворимых витаминов, а так же гипо или гипер термия.

Есть вещества, которые стабилизируют мембрану, аспирин, а так же стероидные гормоны.

Существует наследственный дефекты лизосомальных гидролаз. Это так называемые лизосомальные болезни, или болезни накопления, т.е. в клетках накапливаются определенные классы веществ, и в зависимости от того какое вещество не распадается : сфикнолипитоз, мукополисахоридоз и т.д. Достаточно известная болезнь ,является болезнь Тея-Сакса( она характеризуются тем что в головном мозге формируются сфинколипиды, в возрасте 4 месяцев начинается задержка развития, и к году такой больной помирает.

Пероксисомы- это мембранный органоид диаметром 0.15-0.25 мкм. Они образуются путем дробления, уже существующих пероксисом. Липиды для формирования мембраны транспортируются из гладкой ЭПС, белки синтезируются на свободных рибосомах, и имеют сигнальный пептид. Она увеличивается в размерах и делится.

Функции определяются на уровне ферментов, основные ферменты:

Оксидаза переносит Н на кислород и образуется, перекис и свободная субстрата

Каталаза расщепляет перекись до воды и кислорода

Функция:

Окисление длинноцепочечных жирных кислот, при этом образуется октаноил-КоА используется для повторного синтеза каких-то веществ. Ацетил-ко-а для

В ходе окисления образуется много перекиси, и вторая функция это расщепление перекиси

Синтез фосфоглицеролипидов которые называются плазмолегены.

Детоксикация спиртов, альдегидов, и органических кислот ну и так же других веществ. В химических реакциях принимают участие оксидаза и каталаза, эта функция ярковырежена в клетках печени,C2H5OH -> ацетил-КоА который идет для энергетического обмена. У хронических алкоголиков снижается, и это приводит к жировому перерождению – Цирроз.

Окислительноедезаминирование аминокислот

WH₂-R-COOH+O₂->O=R-COOH+ WHu которая в печени превращается в мочевину.

В пероксисомах есть фермент уриказа этот фермент принимает участие в расщепление солей мочевой кислоты, и соли называются ураты. У высших приматов в т.ч. и у человека, такая функция отсутствует или малоснижена, в организме циркулирует большое количество ураты, при дефекте уринового обмена, концентрация возрастает и приводит к развитию патагры и мочекаменной болезни. Существует наследственный синдром Цельвегера ,у больных в клетках полностью отсутствует пероксисомы, больные дети умирают в первый год жизни из за множественных пороков.

М итохондрии ( двумембранный органоид)

Контакт сайт

ДНК

Наружная мембрана (НМ)

Внутренняя мембрана (ВМ)

Кристы

Грибные тельца

рибосома

матрикс

Наружная мембрана 80% липидов, 20%белки. Из этих белков 90% составляют порины, которые образуют поры, и наружная мембрана обладает высокой проницаемостью. BCL – ингибитор апоптоза, сопраграмированная клеточная гибель.

Межмембранное пространство идентично цитоплазме, но в ММП есть ферменты прокаепазы, их функция активация апоптоза.

Внутренняя мембрана, 25% липидов 75% белков, в состав липидов входит липид который называется кардиолин за счет него внутренняя мембрана не проницаема для протонов, ну и для других ионов. Убихонон-Q. В состав белков, входит следующий белок, это белки электроннотранспортной или дыхательной цепи так же к белкам относятся белки переносчики для различных ионов, а так же в состав входят грибовидные тела это ферменты АТФ-синтетазы площадь ВМ сильно увеличена за счет крист.

Между НМ и ВМ есть контактные сайты, в них расположены трансолокационные комплексы через которые в митохондрии поступают различные митахондрионные белки. Транспорт белков с помощью белков шапироне.

Матрикс-Водный раствор солей различных молекул в нем расположена кольцевая молекула ДНК.

32 генов в митохондриях ДНК

2 гена-рРНК их размер 70S это соответствует

22 –тРНК

13- иРНК

Энергетический обмен преобразование энергии окислении органических веществ в энергию макроэргических связей. Основным субстрактом является глюкоза. C₆H₁₂O₆ +O₂= CO₂ +H₂O+ 38 АТФ

Без кислородный или анаэробный происходит в цитоплазме клетки, и в процессе этого анаэробного этапа в процессе глюкоза расщепляется до пировиноградной кислоты(2ПВК) + 2НАД*H₂+2АТФ. Этот процесс называется гликолизом основные реакции гликолиза это фосфолирование дефосфолирирование и дегидрогенирование. При недостатке O₂ ПВК может превращаться в молочную кислоту (лактат) и тогда наблюдается лактоцитоз.

Кислородный или аэробный ПВК с помощью переносчиков транспортируется в митохондрии где происходит второй этап аэробный он тоже делится на несколько этапов :

Окислительное декарбокселирование в нем принимает участие фермент называемый пируватдегидрогиназа, ПВК + КоА + НАД->CO₂ +НАД*H₂ +ацетилКо-А.

Цикл-крепса или цикл-лимонной кислоты. Основные ферменты это дегидрогеназы и декарбоксилазы:

А цетил-КоА(С₂)

+H₂O

Щ авелево уксусная кислота(С₄) Лимонная кислота(С₆)

НАД*H₂- CO₂

Я блочная кислота (С₅) Α-гетоглутаровая кислота (C₅)

ФАД*Н₂

Янтарная кислота (C₄)

Фумаровая(С₄) ГТФ->АТФ

Энергетический выход цикл кребса : гликолиз: ОДК

1молекула АТФ 2АТФ 2НАД*H₂

3 молекулы НАД*H₂ 2НАД*H₂

1 молекула ФАД*H₂

*2

3 Этап это окислительное фосфолирирование ,оно происходит в внутренней мембране митохондрий , где расположены белки электронно-транспортной цепи ,расположены они след образом:

ВМ

2H⁺ 2H⁺ 2H⁺ 2Н⁺

Н АД*H₂->2H⁺+2e 2H⁺+E АДФ+Ф_Н->АТФ

1.ДГ НАД*Н дегидролаза

3.цитохрореуктаза

4.цитохромоксидаза

Белки расположены, так что каждый следующий имеет большее сродство и электронов и все молекулы транспортной сети, все белки содержат железо Fe⁺²->Fe⁺³ и обратно.

Цитохромоксидаза содержит Cu, которая тоже может, переходит из Cu+ ->Cu+2 и обратно.

НАД*H₂ транспортирует водород к дегидрогиназе, она отщепляет водород и расщепляет его на протоны и электроны. Электроны поступают на белки электронно-транспортной сети. эти белки окисляются и восстанавливаются это сопровождается выделением энергии .эта энергия электрона используется для закачки протонов в межмембранной пространство ,против градиента концентрации т.е. за счет энергии электрона, закачивается 6 протонов, таким образом в межмембранном пространстве создается избыток протонов. Т.е. возникает межмембранный потенциал, когда он достигает определенного уровня, канал в АТФ синтетазе открывается и протоны по градиенту концентрации проходят в матрикс это сопровождается выделением энергии.

Цитохром поглощает кислород он взаимодействует с электронами, с образование метаболической воды. Известно, что для синтеза 1 молекулы АТФ достаточно, энергии 2 протонов.

2H⁺->1АТФ

1НАД*H₂->3АТФ

1ФАД*H_2­->2АТФ

ФАТ так же транспортирует в водород на гидрогилазу образуя 2H⁺+2e