Biochimia lizozomilor - rezumate, eseuri de descărcare, rezumate gratuite

6. Clasificarea enzimelor conținute în lizozomi

7. Bolile de stocare a lizozomilor

10. Lista literaturii utilizate

Introducerea lizozomii se referă la conceptul de așa-numitele „microbodies“, descris pentru prima data de Roden, în tubulii proximali ale rinichiului, iar apoi a studiat în ficat în diferite condiții experimentale și Rul'e Bernhard. Aceste microbody, mult mai puțin numeroase decât mitocondriile sunt înconjurate de o singură membrană bine definită și conțin substanțe cu granulație fină, care se poate condensa în centru, formând un miez omogen opac. Aceste microbide sunt adesea găsite în apropierea ductului biliar. Acestea au fost izolate prin centrifugare și transportate în lizozomi. Rul'e Bernhard și a arătat că numărul de microbodies crește considerabil în ficat după hepatectomie sau otrăvire regeniruyuschey substanțe chimice care distrug celulele hepatice (tetraclorură de carbon) și în timpul de hrănire a fost reluată după jeun.







Termenul „lizozomi“, indicând particulele litice, a fost introdus în 1955 de Christian de Dyuvom pentru organite legat de membrană care conțin hidrolaze acide cinci care au studiat de Dyuvom si colegii sai de mai mulți ani. În prezent, s-au acumulat o cantitate imensă de informații despre lizozomi, aproximativ 40 de tipuri de enzime hidrolitice diferite sunt cunoscute. O atenție deosebită este acordată studiului unui număr de defecte genetice ale enzimelor localizate în aceste organite și boli legate de stocare lizozomale.

1. Structura și compoziția

Lizozomi (din leuyt grecesc. - Sfma se dizolvă și - corpul), organite de celule animale și fungi care efectuează digestia intracelular. Acesta reprezintă înconjurat de o singură membrană 0,2-2,0mkm diametru veziculă care cuprinde atât matricea cât și membrana set enzime hidrolitice (acid fosfataza, nucleaza, catepsina H (lizozomale aminopeptidază), catepsina A (lizozomale carboxipeptidază), catepsina B, G, L, NADFNoksidaza, colagenaza, glucuronidaza, glucozidaza, și altele. aproximativ 40 de tipuri), activ într-un mediu slab acid. De obicei, o celulă are câteva sute de lizozomi. În membrana lizozomilor există pompe protonice ATP-dependente de tip vacuole (figura A). Ei îmbogăți lizozomi protoni, prin care 4,5-5,0 lizozomale pH (în timp ce în citoplasmă, pH 7,0-7,3) la mediul intern. Lizozomale enzimele au un pH optim de circa 5,0, adică în regiunea acidă. La pH apropiat de neutru, caracteristic citoplasmei, aceste enzime au activitate scăzută. Evident, acest lucru este un mecanism de aparare impotriva celule de auto-digestie, care, dacă enzima lizozomale, ajunge accidental în citoplasmă.

Structura membranei de lizozomi este o combinație de segmente construite în funcție de tipul lamelar și micelar. Micielile sunt în echilibru dinamic cu secțiunile lamelare - acest echilibru depinde de condițiile de mediu. Grupurile polar de fosfolipide formează suprafața micelii, iar regiunile nepolare sunt întoarse spre interior. Spațiul dintre moleculele de lipide este ocupat de apă. Zonele miceliare conțin pori lungi. Acești pori sunt umpluți cu apă și pot fi închise de grupuri poliare de lipide. Acest aranjament al membranei asigură permeabilitate nu numai pentru substanțele hidrofile, ci și pentru substanțele hidrofobe.

Ш Compuși anorganici (Fe3 +, plumb, cadmiu, siliciu)

Compuși organici W (proteine, polizaharide, unele oligozaharide - sucroza, fosfolipide - fosfatidilcolina și fosfotidilserin, acizi grași, -. nesaturat, care contribuie la stabilitatea ridicată a membranei)

2. Formarea lizozomilor

Conform morfologiei, se disting patru tipuri de lizozomi:

1. Lizozomii primari

2. Lizozomii secundari

4. Organismele reziduale

Lizozomii primari sunt vezicule cu membrană mică, umplute cu o substanță nestructurată care conține un set de hidrolaze. Enzimă marker pentru lizozomi este fosfataza acidă. Lizozomii primari sunt atât de mici, încât sunt foarte dificil de distins de vacuolele mici pe periferia zonei aparatului Golgi. Ulterior lizozomii primari fuzionează cu vacuole fagocitare sau pinocice și formează lizozomi secundari sau vacuole digestive intracelulare (Figura B-3). În acest caz, conținutul lizozomului primar se îmbină cu conținutul vacuolelor fagocitare sau pinocice, iar hidrolazele primului lizozom obțin accesul la substraturi pe care încep să le descompună.

Lizozomii se pot îmbina între ele și astfel cresc în volum, în timp ce structura lor internă devine mai complicată. Soarta substanțelor capturate în lizozomi constă în împărțirea lor cu hidrolaze către monomeri, monomerii fiind transportați prin membrana lizozomului în hialoplasmă, unde sunt încorporați în diferite procese metabolice.

Împrăștierea și digestia nu pot merge până la sfârșit. În acest caz, produsele nedigerate se acumulează în cavitatea lizozomală, iar lizozomii secundari devin corpuri reziduale (Fig. B-2). Celulele reziduale conțin enzime mai puțin hidrolitice, conțin conținut și reprocesează. Deseori în corpurile reziduale există o structură secundară a lipidelor nedigerate, care formează structuri complexe stratificate. Există o depunere de substanțe pigmentare.

Autofagozomii se găsesc în celulele protozoane. Ele aparțin lizozomilor secundari (Figura B-1). Dar, în starea lor, ele conțin fragmente de structuri citoplasmatice (reziduurile mitocondriilor, plastidelor, EPR, reziduurile de ribozomi, conțin, de asemenea, granule de glicogen). Procesul de formare nu este clar, dar se presupune că lizozomii primari se aliniază în jurul organelor celulare, se îmbină unul cu celălalt și separă organele de părțile vecine ale citoplasmei. Se sugerează că autofagocitoza este asociată cu distrugerea componentelor celulare complexe. În condiții normale, numărul de autofagozomi crește cu stresul metabolic. Pentru diferite leziuni ale celulelor, autofagocitoza poate suferi zone întregi de celule.

Lizozomii sunt prezenți într-o varietate de celule. Unele celule specializate, cum ar fi leucocitele, le conțin într-o cantitate deosebit de mare. Interesant, speciile de plante individuale în care nu se găsesc lizozomii conțin enzime hidrolitice în vacuole celulare, care pot, prin urmare, să îndeplinească aceeași funcție ca lizozomii. Funcția de lizozomi pare să se bazeze pe astfel de procese, autoliza și necroza țesuturilor, când enzimele sunt eliberate din aceste organele ca urmare a proceselor aleatorii sau "programate".







O funcție naturală a lizozomilor este furnizarea enzimelor hidrolitice atât pentru utilizarea intracelulară, cât și pentru cea extracelulară; După conținutul fuziunii membranei lizozomi poate fi amestecat cu conținutul de vezicule fagocitare, astfel încât procesele de hidroliză are loc în spațiul respectiv, separate din toate regiunile citoplasmei, care sunt vulnerabile la hidroliza componentelor intracelulare. Se arată că enzimele lizozomale pot fi eliberate în spațiul extracelular. Produsele de hidroliză pot pătrunde din organelle în citoplasmă sau pot ieși din celulă în exterior.

4. Biosinteza și transportul proteinelor lizozomale

Proteinele lizozomale sunt sintetizate în SHER (Figura B), unde sunt glicozilate prin transferul resturilor de oligozaharide. În etapa ulterioară, tipică pentru proteinele lizozomale, resturile de manoză terminală (Man) sunt fosforilate de C-6 (în diagrama din dreapta). Reacția are loc în două etape. Mai întâi, fosfatul GlcNAc este transferat în proteină și apoi este scindat GlcNAc. Astfel, proteinele lizozomale din procesul de sortare dobândesc reziduul terminal al manozo-6-fosfatului (Man-6-P, 2).

Membranele moleculelor aparatului Golgi sunt receptori specifici pentru Man-6-P reziduurile și, astfel, care recunosc în mod specific și a proteinelor lizozomale de legare selectivă (3). Acumularea locală a acestor proteine ​​are loc cu ajutorul clathrinului. Această proteină poate tăia și fragmente de membrane adecvate transportate care constau din vezicule de transport endolizosomam la (4), care sunt apoi maturate pentru a forma lizozomi primare (5), la încheierea Man-6-P este clivat o grupare fosfat (6).

Receptorii Man-6-P sunt utilizați din nou în timpul procesului de reciclare. O scădere a pH-ului în endolizozomi conduce la disocierea proteinelor de la receptori (7). Receptorii sunt apoi transportați înapoi la aparatul Golgi folosind vezicule de transport (8).

5. Organelle formate din lizozomi

În unele celule diferențiate, lizozomii pot îndeplini funcții specifice, formând organele adiționale. Toate funcțiile suplimentare sunt asociate cu secreția de substanțe.

6. Clasificarea enzimelor conținute în lizozomi

Enzimele conținute în lizozomi aparțin clasei hidrolasei. Acestea accelerează reacțiile de scindare a compușilor organici cu participarea apei. În funcție de natura substratului supus hidrolizei, hidrolazele sunt împărțite în subclase:

1. esterazele care accelerează reacția de hidroliză a esterilor cu alcooli, organici și acizi anorganici. Cele mai importante sub-subclase ale esterazelor sunt hidrolazele esterilor de acizi carboxilici și fosfataze. Ca reprezentant al primei subclasii, luați în considerare lipaza. Lipaza accelerează hidroliza exterioară, adică a-ester, se leagă în moleculele de triacilgliceroli (grăsimi). Fosfatazele catalizează hidroliza esterilor fosforici. Deosebit de fosfatază răspândită care acționează asupra esterilor carbohidrați ai acidului fosforic, cum ar fi glucoza-1-fosfataza. Efectul fosfatazelor se manifestă într-o gamă largă de pH de la 3 la 9, prin urmare fosfatazele alcaline și acide sunt izolate. Suntem interesați în acest caz de fosfatază acidă, care este o enzimă marker a lizozomilor. Cele mai multe dintre ele au o specificitate largă a substratului.

2. Peptide - hidrolază accelerează reacția de hidroliză a proteinelor, peptidelor și a altor compuși care conțin legături peptidice. Specificitatea enzimelor proteolitice este determinată de natura grupelor laterale de aminoacizi, care sunt adiacente legătura hidrolizabilă. O caracteristică importantă a specificității peptidazelor este poziția legăturii hidrolizabile; pe această bază, se disting două grupuri principale de peptidaze. Exopeptidaze - sunt enzime subgrupe 3.4.11 - 15, pentru a căror funcționare necesită fie un grup liber amino terminal (aminopeptidază) sau o grupare carboxil terminală liberă (carboxipeptidaza). Restul de peptidaze sau endopeptidaze hidrolizează anumite legături în lanț; efectul unora dintre ele este inhibat dacă există un grup de capăt liber lângă legătura hidrolizabilă. Cathepsins (din c kathepso -. Digest), enzime proteolitice din grupul endopeptidază. Localizat în lizozomii celulelor animale. Se efectuează digestia intracelulară a proteinelor. Ei au o specificitate largă, optimul activității este pentru un pH ușor acid.

3. nucleaza, accelerarea reacției de scindare a legăturilor fosfodiester în acizii nucleici cu lanț de polinucleotide pentru a forma mono - și oligonucleotide. Limită clivate mononucleotidele exonucleazele clivaj în cadrul lanțului de polinucleotide este realizată cu endonucleaze. Nucleaze poate scinda ARN (ribonucleazelor) și ADN-ul (DNase) sau ambele (nucleaza adică nespecifică). Nucleaza este larg distribuită în natură și joacă un rol important în dezintegrarea și sinteza acizilor nucleici. Nucleaza este caracterizată printr-o specificitate largă și suprapusă; clasificarea acestor enzime este foarte dificilă și controversată.

4. Glicozidazele, care accelerează reacțiile de hidroliză ale glicozidelor, inclusiv carbohidrații. În funcție de izomerul spațial (a sau c) în care funcționează enzima, se face referire ca a-sau la-glicozidaze. Astfel, glicozidazele au o specificitate spațială pronunțată, care este determinată de configurația fiecărei grupări - CHOH. Pe lângă glicozide, oligo- și polizaharidele sunt substraturile cărora li se aplică acțiunea acestor glicozidaze. Enzimele acestui grup mare și important împiedică în principal substraturile, în molecula cărora nu există grupuri încărcate. În aceste substraturi, rolul dominant este jucat de aranjarea grupărilor hidroxil și a atomilor de hidrogen. Ca regulă, glicozidazele prezintă un grad ridicat de specificitate în raport cu un anumit inel monozaharidic; Cu toate acestea, grupul atașat atașat poate exercita o influență mai mult sau mai puțin vizibilă. În unele cazuri (de exemplu, în nucleozidaze), această influență a agliconei poate fi exprimată mai puternic decât efectul componentului monozaharidic. Inosinaza, de exemplu, hidrolizează hipoxantribibozidul, dar nu afectează xantriribozidul.

5. Hidrolaze care acționează asupra legăturilor C-N, care diferă de legăturile peptidice, adică accelerează hidroliza amidelor acide. Dintre acestea, un rol important în organism este jucat de urează, asparaginază și glutaminază. Ureaza accelerează hidroliza ureei la NH3 și CO2. Asparaginaza și glutaminaza accelerează hidroliza amidelor aminoacizilor dicarboxilici - aspartic și glutamină. Hidrolasele care acționează asupra legăturilor C-N diferite de peptide, pe lângă amidaze, includ enzimele care catalizează hidroliza legăturilor C-N în amidine lineare. Arginaza îi aparține.

7. Bolile de stocare a lizozomilor

Conceptul de boli lizozomale de stocare sa dezvoltat din studiul glicogen de stocare de tip II, boala (Pompe). acumularea de glicogen fapt in lizozomii din cauza lipsei unui glicozidază și datele obținute în studiul altor anomalii a permis determinarea Heroult boala innascuta lysosomal ca acea stare în care: 1) se determină prin eșecul unei singure enzime lizozomale și 2) în cadrul conexe lizozomii de vacuole apar depozite neobișnuite (substrat). Această definiție poate fi modificată pentru a include un singur defecte genetice, care afecteaza una sau mai multe enzima lizozomale, prin aceasta să se extindă la boli cum ar fi Mucolipidosis si deficienta sulfatază multi-dly. Determinarea poate fi extinsă și în continuare, astfel încât extins la eșec și alte proteine ​​necesare pentru funcționarea lizozomi (activare a enzimelor de distrugere sphingolipid). Datele din studii biochimice și genetice indică faptul că aceste proteine ​​de activare sunt implicate în hidroliza anumitor substraturi.

boli lizozomale de depozitare sunt combinate cele mai multe boli ale acumulării de lipide, mucopolizaharidoze, Mucolipidosis, boli și acumularea altor glicoproteine. deficit enzimatic este o bază autosomal recesiv cu excepția II (MPS II) Hunter, care este moștenită ca o trăsătură recesiv X-linked și Fabry boala mucopolysaccharidosis, care este angajată cu cromozomul X și se manifestă adesea la femei. Organele țintă sunt locurile uzuale de distrugere a unei anumite macromolecule. De exemplu, persoanele cu procesul de distrugere a mielinei afectata in procesul implica materia alba a creierului, în încălcarea glicolipide proces fractură eritrocit stromei dezvoltă hepatosplenomegalie, iar la violarea fracturii mucopolizaharide omniprezente - generalizate leziuni tisulare. Material Acumulând cauzează adesea vistseromegaliyu sau macrocefalie, dar se poate dezvolta, de asemenea, atrofie secundară, în special creierul și mușchii. În general, simptomele bolii în cauză este cauzată de efectul dăunător al substanțelor se acumulează, dar de multe ori nu este clar exact modul în care acestea provoacă moartea sau disfuncție a celulelor. Toate aceste boli progresează, iar multe dintre ele se termină cu moartea în copilărie sau adolescență. Pentru un diagnostic definitiv al celor mai importante rezultate ale determinării enzimelor specifice în ser, leucocitele sau fibroblasti cutanate de cultură; testele adecvate sunt selectate în funcție de clinica bolii. Aceste boli au un fluctuații largi fenotipice, și multe dintre ele sunt asociate cu vârsta, t. E. Distinge infantil, minori și adulți de forma lor. Mai mult, în bolile cauzate de defecte singure gene, diverse combinații de visceral, si anomalii neurologice ale osului.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: