Функции лизосом

Простейшая и наиболее очевидная роль «пакета» переваривающих ферментов внутри клетки связана с некрозом и автолизом, т. е. с гибелью и саморастворением тканей. Мембрана первичной лизосомы попросту растворяется, и клетка оставляется на съедение высвобождающимся ферментам. Этот процесс может наступать как следствие ранения или других повреждений ткани, но может происходить и в ходе естественного развития; упомянем, в частности, о таких явлениях, как обратное развитие желтого тела в яичнике или, скажем, рассасывание хвоста у головастиков.

Всякий раз, когда ткани или органы, находящиеся в стерильных условиях, лишены доступа кислорода или испытывают недостаток питательных веществ, наблюдается быстрое разрушение ткани. Крупные молекулы — молекулы белков, липидов, нуклеиновых кислот и углеводов — перевариваются, и, по- видимому, в этих процессах принимают участие ферменты лизосом. Р. Вебер показал, что в хвосте земноводных перед метаморфозом концентрация лизосомных ферментов заметно повышается, а по мере рассасывания хвоста она возрастает еще сильнее — ведь сами ферменты, будучи катализаторами, при этом не разрушаются.

Вскоре после открытия лизосом было высказано предположение, что высвобождение ферментов из лизосом в цитоплазму или из клетки наружу может служить первой стадией при многих разнообразных типах распада тканей. Однако более детальный анализ показал, что еще до того, как события развернутся в самих лизосомах, ряд биохимических изменений происходит в других клеточных органеллах; с течением времени все более крепло убеждение, что высвобождение лизосомных ферментов есть эффект вторичный.

Однако сейчас считают, что справедливы могут быть обе точки зрения. Достоверно известно, что в некоторых случаях первичным событием является повышение проницаемости лизосомных мембран с последующим высвобождением гидролитических ферментов. В других же случаях изменения в лизосомах действительно могут носить вторичный характер и возникать как следствие реакций, протекающих в других системах.

Особая форма автолиза наблюдается в клетках простейших и млекопитающих, находящихся в условиях голодания: клеточные органеллы — митохондрии, рибосомы — каким-то образом попадают в цитоплазматические вакуоли, или специальные ограниченные замкнутой мембраной полости, которые затем сливаются с лизосомами.

Содержимое таких вакуолей переваривается, но клетка в целом не погибает. По-видимому, подобная аутофагия представляет собой механизм, посредством которого часть клеточного материала, главным образом компоненты, без которых клетка может временно обойтись, перерабатывается в неблагоприятных обстоятельствах в энергию или материалы, необходимые для поддержания жизни клетки.


«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка

Вперед →