Lizozom Nedir? Yapısı, Özellikleri ve Görevleri Nelerdir?

Lizozom Nedir?

Lizozom, ökaryotik hücrelerin sitoplazmasında bulunan, zarla çevrili, genellikle küçük, yuvarlak ve çapları 0.2-0.8 mikron arasında değişen yapılardır. Lizozomlar, eritrositler dışındaki tüm memeli hücrelerinde görülürler. Bitki ve mantar türlerinde lizozomların işlevleri litik kofullar tarafından görülür. Lizozomlar, hücre içinde Golgi aygıtına çok yakın bölgede granüller biçiminde belirir ve birim zarla kuşatılır, çünkü enzimleri Golgi aygıtı tarafından üretilir. Bunların endoplazmik retikulumu ya da Golgi aygıtında meydana geldiği saptanmıştır. Herhangi bir nedenden dolayı lizozom zarı yırtılırsa içindeki sindirim enzimleri sitoplazmaya dağılır ve hücre sindirilir. Bu olaya otoliz ve lizozomun dokuyu sindirmesine da histoliz denir.

Lizozomların içerikleri asidiktir ve çeşitli sindirici enzimler içermektedirler.

Lizozomların Görevleri Nelerdir?

• Lizozomların en önemli görevi hücre içindeki ve dışındaki maddeleri sindirmektir.
• Enzimleri işlevini yitirmiş olan molekül ve organelleri parçalar.
• Lizozom spermin baş kısmında bulunup yumurtanın delinmesini sağlamaktadır.
• Hücrenin savunmasına karşı bir görev üstlenir.

Hücrede makromoleküllerin ve maddelerin lizozomal yıkılması yaşam için önemli bir prosestir; sfingomiyelin ve karbonhidrat içeren bazı sfingolipidler hücrede az miktarda bulundukları halde bunları yıkan lizozomal enzimler kalıtsal olarak eksik olursa hücrede birikirler ve lizozomal depo hastalıkları denen çeşitli hastalık tabloları ortaya çıkar. Birçok genetik hastalıkta lizozomal enzimlerin yokluğu gösterilmiştir; etkilenmiş hücrelerde sindirilemeyen materyal hücrenin genişlemesine ve normal hücresel işlevlerin bozulmasına neden olur.

Lizozomlar Nasıl Bulunmuştur? Yapısı Nasıldır?

Lizozomlar Christian de Duve tarafından, hücrenin elektron mikroskobuyla incelenmesi sonucu bulunmuştur. De Duve, lizozomları tek kat zarla çevrelenmiş, içi homojen olmayan yoğun materyalle dolu oluşumlar olarak tanımladı. Araştırmalarla bunların içinde asit pH’de etkili 10-12 çeşit hidrolitik enzimler bulunmuşur. Bunlar arasında asit fosfataz, asit ribonukleaz, asit lipaz, kollagenaz vb. enzimler vardır. Lizozom zarı hidrojen iyonlarını sitozolden lizozom lümenine pompalayarak, içerideki pH’nın pH 5’te tutulmasını sağlar.

Lizozomlar yaklaşık olarak 0,5 mikron çapında lipoprotein yapıda bir zarla çevrilidir. İçerisinde genellikle sindirimde kullanılan bazı enzimler vardır. İlk olarak bir farenin karaciğerinde keşfedilmiş, daha sonra alyuvarlar hariç diğer bütün hayvan hücrelerinde, özellikle vücut savunmasında görev alan akyuvarlarda ve de makrofajların içerisinde daha çok sayıda bulunduğu gözlenmiştir. Böyle olmasının sebebi makrofajların ve de akyuvarların vücut içerisinde karşılaştıkları yabancı maddeleri fagositoz yoluyla içlerine alıp sindirmelerinden kaynaklanır. Bunların dışında mantarlarda ve de mayalarda da benzeri organellerin olduğu saptanmıştır. Bakterilerdeyse lizozoma rastlanmamaktadır. Ancak içlerinde bazı sindirim enzimlerine rastlanmıştır.

Lizozomların 60’dan fazla farklı enzim içerdiği bilinmektedir. Lizozomlarda ki mevcut parçalayıcı enzimler Granüllü Endoplazmik Retikulum’da yerleşik olan ribozomlar tarafından sentezlenir, Granülsüz Endoplazmik Retikulum tarafından ise golgi aygıtına ulaştırılır. Golgi Aygıtına ulaşan parçalayıcı enzimler küre şeklinde kesecikler şeklinde paketlenir ve stoplazmaya gönderilir. Lizozomal enzimlerin sentezi çekirdekte yer alan genler tarafından kontrol edilir. Aslında neredeyse bütün sentez reaksiyonları yönetici moleküllerle idare edilmektedir. Lizozom enzimlerinin salgılanamaması ya da eksik salgılanması hücrede hastalığa yol açar. Sindirilemeyen maddeler zamanla birikerek hücrenin ölmesine neden olabilir.

Lizozom enzimleri yukarıda da belirttiğimiz üzere asidik karakter taşır. Bu enzimlerin asidik olması sindirimi gerçekleştirmek içindir. Midemizde de asidik bir karışım bulunmaktadır.

Lizozomlar hücre içindeki sindirimden sorumludurlar. İçlerindeki enzimler çok etkili parçalayıcıdırlar. Eğer lizozomun zarı delinir ya da yırtılırsa lizozom otoliz olarak adlandırılan bir süreçle hücreyi sindirmeye başlar. Lizozom enzimleri ribozomlarda sentezlenerek ya endoplazmik retikulum aracılığıyla doğrudan doğruya ya da golgi aygıtı aracılığıyla dolaylı olarak paketlenerek, yani bir kesecik içerisine alınarak sitoplazmaya verilir, içi tanecikli, lamelli ya da homojen yapıda olabilirler.

Lizozomlar hücre içinde yaşlanmış, yıpranmış ya da işlevini yitirmiş organelleri sindirirler. Bu olayın nasıl gerçekleştiği henüz çözümlenememiştir. Ancak bazı hücrelerin sindirim kofullarının içerisinde ribozom ve mitokondrilere rastlanmıştır. Fazla A vitamininin kemiklerdeki ve kıkırdaktaki lizozom enzimlerini serbest bıraktığı ve dolayısıyla kemikleri kolay kırılır bir duruma geçirdiği; fakat yeterli miktarlarda da yaşlı hücreleri yok etmeyi sağladığı için genç kalmada yardımcı olduğu saptanmıştır.

Lizozom sürekli hareket içerisindedir. Kimi hücrelerin içerisinde sindirim yapar, kimisinin içerisinde işlevini yitirmiş organelleri yok eder, kimisinin de içerisine girmiş olan yabancı ve de zararlı mikroorganizmaları yok eder.

Lizozomların görevlerinin en önemlisi, hücre içi ve dışı kökenli maddelerin sindirimidir. Ayrıca intihar kesecikleri olarak bilinir. Enzimleri, yaşlanmış molekül ve organelleri parçalar. Kurbağa larvasının kuyruğunun yok olması, hareketsiz kalan kasların erimesi, yaşlı dokuların, alyuvarların ve mikropların yok edilmesinde lizozom ve golgi aparatının enzimleri etkilidir.

Lizozom ve Otoliz

Lizozomun önemli işlevlerinden biri otoliz dediğimiz görevdir. Otoliz kendi kendini sindirme olarak algılanabilir. Bazı durumlarda yaşlanan ve işlevini yerine getiremeyen hücrelerin ortadan kaldırılması gerekir. Bu durumda hücre içsel bir müdahaleyle yok edilir. Bunu yapan organel yine lizozomdur. Lizozom zarı parçalanarak sindirim enzimleri hücre içerisine salınır. Bu enzimler diğer organelleri ve sonuç olarak da hücrenin kendisini sindirir. Böylece işlevsiz olan hücre ortadan kaldırılmış olur.

Otoliz olayı hücrenin intihar etmesi olarak da algılanabilir. Bu olayın başrolünde liozom organeli vardır. Ancak hücrenin otolize girebilmesi için yine uygun bilginin yönetici moleküllerden gelmesi gerekir. Bu bilgi hücrenin genlerinde saklıdır. Yaşam döngüsünün ölüm safhasına gelindiğinde bu bilgi ortaya çıkar. Salgılanan protein enzimle lizozom uyarılır ve otoliz gerçekleşir.