Struktur dan Fungsi Lisosom

Lisosom adalah kantung membran enzim hidrolitik yang digunakan banyak sel eukariotik untuk mencerna (menghidrolisis) makromolekul. Enzim lisosom bekerja paling baik di lingkungan asam yang ditemukan di lisosom. Jika lisosom pecah atau bocor isinya, enzim yang dilepaskan tidak terlalu aktif karena sitosol memiliki pH yang mendekati netral. Namun, kebocoran berlebihan dari sejumlah besar lisosom dapat menghancurkan sel dengan pencernaan sendiri. Enzim hidrolitik dan membran lisosom dibuat oleh RE kasar dan kemudian ditransfer ke aparatus Golgi untuk diproses lebih lanjut. Setidaknya beberapa lisosom mungkin muncul dengan tunas dari permukaan trans aparatus Golgi. Bagaimana protein dari permukaan bagian dalam membran lisosom dan enzim pencernaan itu sendiri terhindar dari kehancuran? Rupanya, bentuk tiga dimensi protein ini melindungi ikatan rentan dari serangan enzimatik. Lisosom melakukan pencernaan intraseluler dalam berbagai keadaan. Amoeba dan banyak eukariota uniseluler lainnya makan dengan menelan organisme yang lebih kecil atau partikel makanan, sebuah proses yang disebut fagositosis (dari bahasa Yunani phagein, untuk makan, dan kytos, kapal, mengacu di sini ke sel). Vakuola makanan yang terbentuk dengan cara ini kemudian bergabung dengan lisosom, yang enzimnya mencerna makanan. Produk pencernaan, termasuk gula sederhana, asam amino, dan monomer lainnya, masuk ke sitosol dan menjadi nutrisi bagi sel. Beberapa sel manusia juga melakukan fagositosis. Diantaranya adalah makrofag, sejenis sel darah putih yang membantu mempertahankan tubuh dengan menelan dan menghancurkan bakteri dan penyerbu lainnya.

Lisosom juga menggunakan enzim hidrolitiknya untuk mendaur ulang bahan organik sel itu sendiri, sebuah proses yang disebut autophagy. Selama autophagy, organel yang rusak atau sejumlah kecil sitosol menjadi dikelilingi oleh membran ganda (asalnya tidak diketahui), dan lisosom menyatu dengan membran luar vesikel ini. Enzim lisosom membongkar membran bagian dalam dengan bahan tertutup, dan senyawa organik kecil yang dihasilkan dilepaskan ke sitosol untuk digunakan kembali. Dengan bantuan lisosom, sel terus memperbaharui dirinya sendiri. Sel hati manusia, misalnya, mendaur ulang setengah dari makromolekulnya setiap minggu. Sel-sel orang dengan penyakit penyimpanan lisosom yang diturunkan tidak memiliki enzim hidrolitik yang berfungsi yang biasanya ada dalam lisosom. Lisosom menjadi penuh dengan bahan yang tidak dapat dicerna, yang mulai mengganggu aktivitas seluler lainnya. Pada penyakit Tay-Sachs, misalnya, enzim pencernaan lipid hilang atau tidak aktif, dan otak menjadi terganggu oleh akumulasi lipid dalam sel. Untungnya, penyakit penyimpanan lisosom jarang terjadi pada populasi umum.