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Los lisosomas son sáculos membranosos que contienen enzimas hidrolíticos que realizan la digestión intracelular controlada de los materiales extracelulares y de los orgánulos inservibles. Contienen una mezcla de diferentes hidrolasas ácidas que presentan su actividad excelente a pH ácido (sobre 5).
La membrana del lisosoma va a impedir que la célula sea autodigerida por las hidrolasas lisosomales.
Los lisosomas fueron descubiertos por De Duve en 1949 cuando realizaba estudios bioquímicos de la fosfatasa ácida en epatocitos de rata. Posteriormente por microscopía electrónica, y utilizando un marcador para fosfatasa ácida, se observaron unos orgánulos que contenían esta enzima y que eran los lisosomas.
El número de sisosomas por célula es muy variable y depende del estado fisiológico de las células y del tipo celular. Sus dimensiones y su contenido también son muy variables.

Clasificación: Los lisosomas suenen clasificarse cómo:
Primarios: aquellos que solon contienen enzimas.
Secundarios: la parte de las enzimas, contienen materiales en digestión en su interior.
Composición química de los lisosomas:
Contienen diferentes hidrolasas ácidas (se identificaron unas 40). No todos los lisosomas contienen los mismos enzimas. Los enzimas son: proteasas (degradan proteínas), nucleasas (degradan los ácidos nucleicos), fosfatasas ( hidrolizan sustratos que contienen grupos fosfato), glucosidasas y lisocimas (degradan glucidos), lipasas y fosfolipasas (degradan lípidos o fosfolípidos respectivamente) y arilsulfatasas (degradan ésteres de sulfato).

Composición química de la membrana de los lisosomas: La hemimembrana interna de la membrana de los lisosomas está intensamente glucosilada, lo que ayuda a proteger la membrana de los enzimas que contiene. La membrana contiene proteínas de transporte que permiten que los productos finales de la digestión (como aás, azúcares y nucleótidos) sean transportados cara el citosol donde van a ser utilizados por la célula o secretados al exterior. La membrana también contiene una bomba de hidrógeno impulsada por ATP que bombea hidrogeniones cara el interior del lisosoma, lo que hace que se mantenga el pH ácido en su interior, ph ácido necesario para la actuación de las hidrolasas ácidas.

Funciones de los lisosomas: Degradar los diferentes tipos de sustratos. Dependiendo de su origen, los materiales seguen diferentes rutas incluso los lisosomas. El fluido extracelular y las macromoléculas son captadas por pequeñas vesículas (pinocitosis). Estas pequeñas vesículas, al fusionarse, forman endosomas tardíos. Estos endosomas tardíos se fusionan con los lisosomas primarios y se forman los lisosomas secundarios donde se produce la degradación del contenido de los endosomas. Las partículas extracelulares son captadas por fagocitosis formándose fagosomas que se van a fusionar con los lisosomas primarios dando lugar a fagolisosomas donde se produce la degradación de las partículas fagocitadas. Otra ruta es la de utilizar partes viejas de la célula, asi se pueden ver lisosomas digiriendo mitocondrias u otros orgánulos.
Estos orgánulos son rodeados por membranas que proceden del RE hasta formar un autofagosoma que se va a fusionar con los lisosomas formando un autofagosoma. Este proceso se denomina autofagia.
En tejidos glandulares se puede producir a nivel de los lisosomas la degradación de vesículas de secreción regulando, por tanto, dicha secreción. Este proceso se llama crinofagia.
Ademáis hay proteínas citosólicas que deben entrar en los lisosomas para su degradación. Estas proteínas se llaman KFERQ porque presentan esta secuencia de aás en la superficie de las proteínas (K: lisina, F: fenilalomina, Y: ác. Glutámico, R: arsinina, Q: glutamina.).
Es posible que estas proteínas se unan a orgánulos viejos que van a ser lisados o también pode que entren directamente en los lisosomas por receptores de membrana del lisosoma que reconozcan la secuencia que marcan estas proteínas.

Formación de las enzimas lisosómicas y transporte al lisosoma: Los enzimas lisosómicos se forman en el RE donde se les va a añadir una manosa. Del RE pasan por transporte vesicular a la cara cis del complejo de Golgi, y aquí, a la manosa se le une un grupo fosfato. Avanzan por tansporte vesicular o tubular por los diferentes sáculos del dictiosoma, y en la cara trans se van a unir la un receptor situado en las membranas de estos sáculos de la cara trans. Estos receptores reconocen la manosa-6-fosfato.
De la cara trans del C.G. se escinden vasículas recubiertas de clatrina. Posteriormente el recubrimento de clatrina se pierde y por un transporte dependiente de receptores que van a reconocer los lisosomas, estas vesículas se van a fusionar con los lisosomas. Debido al pH ácido del interor del lisosoma, los enzimas se disocian del receptor. Posteriormente se libera el grupo fosfato que estaba unido a la manosa y ya tenemos los enzimas maduros. A su vez, ve a haber un proceso de reciclaje de los receptores, mediante vesículas que se separan del lisosoma y se fusionan con los sáculos de la cara trans del C.G.

Actividades lisosómicas en las células vegetales: En las células vegetales los lisosomas no constituyen una entidad morfolóxicamente definida. Las hidrolasas ácidas que contienen las células vegetales se encuentran en diferentes estructuras, principalmente en la vacuola vegetal, aunque también hay hidrolasas en la pared celular.

Intervenciones de los lisosomas en procesos patologicos: Hay diferentes enfermedades debidas a la falta de algún enzima lisosómico, de manera que se produce una acumulación anormal de su sustrato específico.
En la enfermedad conocida cómo Gota se van a formar cristales de urato sólido en el líquido sinovial de las articulaciones. Los leucocitos neutrófilos fagocitan estos cristales. Los lisosomas primarios se van a unir a los fagosomas que contienen los cristales. Los cristales forman enlaces de H con la membrana del lisosoma y esto induce a la ruptura del lisosoma y la liberación de sus enzimas, provocando una reacción inflamatoria.

Vacuolas vegetales: En células vegetales, que se conocen como células meristemátcas, existen vesículas de tamaño pequeño que durante lo desarrollo y diferenciación celular crecen de tamaño y se fusionan unas con otras para formar la vacuola central típica de las células adultas, que en algunas células como las parenquimáticas, pueden ocupar el 90% del volumen celular. La membrana de la vacuola recibe el nombre de tonoplasto y su estructura y composicion es muy parecida a la de la membrana plasmática aunque de menor espesor. El interior presenta una apariencia amorfa y contiene sales, azúcares, enzimas y estructuras de mayor tamaño, cristalinas o no, y que guardan relación con su función.

Funciones de las vacuolas vexetáis: Facilitar el intercambio con el medio exterior: el intercambio de sustancias del interior de la célula con el exterior se hace a través de las membranas plasmáticas. Para aumentar el intercambio habría que aumentar la superficie, como por ejemplo, en las células animales, por medio de las microvellosidades, aumenta la razón superficie-volumen.
En las células vegetales no hay microvellosidades y el aumento de la superficie va a ser gracias a la vacuola. Al aparecer la vacuola, el citoplasma se extiende en una fina capa entre la pared celular y la vacuola, de esta manera la célula vegetal aumenta la superficie de la membrana plasmática en relación con el pequeño volumen que ocupa el citoplasma. Interviene en la turgencia celular, la vacuola contiene gran cantidad de azúcares y sales, por lo que el agua tiende a entrar en ella para equilibrar la presión osmótica, lo que hace que la célula se mantenga turgente. La presión de trugencia de la vacuola pode sufrir cambios controlados en respuesta a cambios ambientáis. Este control de la presión está regulado por receptores de membrana, asi, inducen bombeo de K cara el interior de la vacuola para contrarrestar la merma de la presión o bien la difusión del potasio cara el exterior para contrarrestar el aumento de presión. La vacuola también regula las condiciones de determinados iones y el pH del citosol. Interviene en procesos de digestión celular, ya que contiene los enzimas lisosómicos hidrolíticos.
Acumula sustancias de reserva y subproductos del metabolismo, como son:
Aniones y cationes.
Hidratos de carbono: Monosacáridos (fructosa, galactosa, manosa y sorbosa), disacáridos (sacarosa y maltosa), polisacáridos (inulina: isómeros de la fructosa = muchas fructosas juntas).
Aás, polipéptidos y proteínas, alcaloides y glucósidos (estos últimos se consideran productos de degradación de actividad metabólica).
Pigmentos antociánicos: dan color rojo.
Pigmentos flavónicos: dan color amarillo.
Taninos: producto de excrección de la planta.
Ácidos orgánicos y sus sales.

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