Lisosomi e perossisomi Flashcards
Lisosomi
I lisosomi sono organelli delimitati da membrana, con dimensione che varia da 200-500nm, al cui interno sono presenti idrolisi acide, cioè enzimi degradativi.
Questi enzimi funzionano meglio a pH acido: il pH all’interno dei lisosomi è circa 5 (molto più acido di quello del citosol intorno a 7,2). Questi enzimi degradativi sono circa una quarantina e sono di diverso tipo, quali le nucleasi (degradano acidi nucleici, proteasi, lipasi, glicosidasi, fosfatasi (rimuovono gruppi fosfato), solfatasi e fosfolipasi (degradano i fosfolipidi). Il pH acido all’interno dei lisosomi è mantenuto grazie ad una pompa protonica, la quale utilizzando l’energia data dall’idrolisi di ATP, pompa all’interno del lisosoma ioni H+, che contribuiscono ad abbassare il pH all’interno del lisosoma. In questo modo le idrolasi acide riescono a lavorare al meglio per degradare le sostanze. Inoltre, le idrolasi acide lisosomiali sono caratterizzate da un marcatore, il mannosio 6-fosfato. Il M6P viene aggiunto nel CGN dove la proteina marcata è riconosciuta e inclusa in una vescicola che si fonderà con un endosoma tardivo formando un endolisosoma.
Come si formano i lisosomi?
I lisosomi si formano a partire da vescicole che partono dal Golgi; quindi, tutti gli enzimi degradativi del lisosoma sono prodotti a partire dal RER e modificati nel Golgi. Dal Golgi queste idrolasi attraverso delle vescicole, raggiungono endosomi tardivi e dando origine all’endolisosoma. Una volta che le sostanze sono state degradate, le idrolasi vengono recuperate e il lisosoma si ripristina. Come in un ciclo continuo, questi enzimi si fonderanno con un altro endosoma a formare il complesso endolisosoma. Quindi gli enzimi degradativi vengono sempre riciclati.
Funzione lisosomi
I lisosomi intervengono nella degradazione di sostanze endocitate, fagocitate oppure interviene nel meccanismo di autofagia, per il quale la cellula degrada alcune parti di se stessa non più funzionanti o da eliminare.
I lisosomi sono molto elettrondensi rispetto al resto del citoplasma, perché dentro vi si trovano tantissime sostanze e materiali che devono essere degradati, ci sono molecole di varia natura e dunque si colorano in maniera più o meno marcata.
I lisosomi in alcuni casi servono anche per liberare le sostanze endocitate secondo il meccanismo di endocitosi mediata da recettore. Un esempio sono le lipoproteine, LDL, VLDL E HDL, le quali trasportano il colesterolo nel sangue per poter essere assorbito dalle cellule. Il colesterolo è assorbito dalle cellule mediante un meccanismo di endocitosi mediata da recettore (clatrina). Le LDL si attaccano al recettore, si forma la vescicola endocitica grazie all’assemblaggio della clatrina, e questa vescicola trasporta la lipoproteina all’interno della cellula. Questa si fonde con l’endosoma precoce e al suo interno questa LDL subisce il processo di maturazione diventa prima endosoma tardivo e poi complesso endolisosoma. L’endolisosoma grazie ad enzimi idrolitici libera poi il colesterolo dalla lipoproteina, e le lipoproteine vengono poi riutilizzate.
Perossisomi
I perossisomi sono organelli piccoli delimitati da membrana e contengono enzimi che servono sia a degradare molecole complesse come i grassi e a detossificare, cioè a eliminare le sostanze tossiche dalla cellula.
Un esempio è la detossificazione dell’alcol etilico, dannoso per la cellula, metabolizzato all’interno dei perossisomi in molecole meno tossiche.
All’interno dei perossisomi viene anche degradata l’acqua ossigenata, ovvero il perossido d’idrogeno H202, molto nocivo per la cellula, il quale viene convertito nei perossisomi in H20 e 02, in modo da ridurre il danno causato da questa molecola.
Enzimi perossisomi
I perossisomi contengono numerosi enzimi con varie funzioni metaboliche: degradano il perossido d’idrogeno, metabolizzano i composti azotati, detossificazione. Tra gli enzimi più importanti nei perossisomi sono: le catalasi e la superossido dismutasi, sono enzimi coinvolti nel metabolismo del perossido d’idrogeno. La superossido dismutasi si forma a partire da H20 e 02. La catalasi invece a partire da un altro substrato che contiene idrogeno e perossido d’idrogeno. L’uricasi, invece, è coinvolta nel catabolismo delle molecole azotate.
Biogenesi perossisomi
La biogenesi dei perossisomi segue due teorie: la prima afferma che essi potrebbero essersi formati per gemmazione del RER, mentre la seconda afferma che potrebbero essersi formati per fissione da perossisomi preesistenti: un perossisoma esistente si accresce per assunzione di diverse proteine dal citosol, e una volta raggiunte determinate dimensioni va incontro a fissione e si divide in due perossisomi figli. La questione sull’origine dei perossisomi è ancora molto dibattuta e quindi le due teorie si equivalgono tra loro, hanno entrambe credibilità.
