Golgi Aygıtı ve Lizozom: Yapısı, Görevleri ve Bulunduğu Hücreler

Golgi Kompleksi
Italyan hücre bilimci Camillo GOLGİ tarafından bulunması sebebiyle bu ismi almıştır. Golgi kompleksi, yassılaşmış zarsı keselerden oluşur ve bir üretim, depolama, ayırma ve salgılama merkezi olarak iş görür. Hücre yaşlandıkça, etkinliğinin azalmasına bağlı olarak bu organelin miktarı da azalır. Golgi kompleksi, alıcı yüzeyi ile endoplazmik retikulumdan gelen maddeleri alır ve gerekli düzenlemeleri yaptıktan sonra gönderici yüzeyde oluşturduğu kesecikler ile ulaşacakları bölgeye gönderir. Lizozomun oluşmasını sağlar. Hücreler tarafından salgılanan birçok polisakkarit, golgide üretilir.

Lizozomlar
Memeli alyuvarları hariç, tüm ökaryotik hücrelerde bulunan zarla çevrilmiş küçük kürecikler şeklindeki organellerdir. Esas işlevleri sitoplazma içi sindirim olan lizozomlar fagositik aktivitesi yüksek hücrelerde bol miktarda bulunmaktadır. Lizozomların içerisinde bulunan 50 den fazla çeşit sindirim enzimi, dört temel makromolekül olan protein, polisakkarit, yağ ve nükleik asitleri hidrolize eder. Lizozomların sinidirim faaliyeti gösterebilmesi için asit pH derecelerine ( yaklaşık 5 ) ihtiyacı vardır. Lizozomlar hücre bölümlerini ya da tamamını sadece patolojik zamanlarda sindirmezler. Embriyonik gelişimde bazı organların şekillenmesi, programlanmış hücre ölümü ( apoptosis ) süreciyle gerçekleşir. Lizozom enzimleri, granüllü endoplazmik retikulumda sentezlenip biriktirilir. Daha sonra Golgi aygıtına aktarılır.

Lizozomların, hücre dışından alınmış herhangi bir molekülü sindirme işine heterofaji, hücre kökenli bir yapıyı ya da molekülü sindirme işine ise otofaji denir. Vücutta yaşlanmış alyuvarlar ve ölmüş hücreler fagositik hücrelerdeki lizozomlarda parçalanıp sindirilir. Spermin baş kısmında bulunan lizozomlar sayesinde yumurta hücresinin zarı delinir ve döllenme gerçekleşir. Embriyonun uterusa tutunmasında da lizozomlar görev alır. Bitki hücrelerinde ve mantarlarda lizozom bulunmaz. Lizozomların içindeki enzimlerden bazıları doğuştan olmayabilir. Bu enzimlerin eksikliği, 20’den fazla kalıtsal hastalığa yol açmaktadır.

Golgi Aygıtı: Yapısı ve Görevleri

Golgi aygıtı (Golgi kompleksi), yassılaşmış zarsı keseler üst üste dizilerek oluşan bir organeldir ve ismini 1898'de bu yapıyı tanımlayan İtalyan hücre bilimci Camillo Golgi'den alır. Hücrenin üretim, depolama, ayırma ve salgılama merkezidir. Kesecik diziliminin iki ayrı yüzü vardır: alıcı yüz (biçimlenme yüzü, cis) endoplazmik retikulumdan gelen kesecikleri karşılar; gönderici yüz (olgunlaşma yüzü, trans) düzenlemesi tamamlanan maddeleri taşıyan kesecikleri oluşturur.

• Madde paketleme ve gönderme: Endoplazmik retikulumdan gelen maddeler alıcı yüzde karşılanır, gerekli kimyasal düzenlemeler yapıldıktan sonra gönderici yüzde oluşturulan keseciklerle hedeflerine gönderilir.
• Salgı üretimi: Bez hücrelerinde salgı maddelerinin paketlenip hücre zarına taşınmasından sorumludur.
• Lizozom oluşturma: Granüllü endoplazmik retikulumda sentezlenen sindirim enzimlerini sarmalayıp lizozomları oluşturur.
• Polisakkarit üretimi: Hücre tarafından salgılanan birçok polisakkarit Golgi'de üretilir; bitki hücrelerinde hücre duvarının öncü maddeleri bu organelde hazırlanır.

Golgi aygıtının etkinliği hücrenin yaşıyla birlikte azalır; bu nedenle yaşlı hücrelerde Golgi miktarı da azalır. Salgı yolunun önceki halkası için Endoplazmik Retikulum yazımıza bakabilirsiniz.

Lizozom Hangi Hücrelerde Bulunur?

Lizozomlar hayvan hücrelerinin karakteristik organelleridir. İki yaygın karışıklığı ayıklayalım: Birincisi, bitki hücreleri ve mantarlar da ökaryot olduğu için lizozomun "tüm ökaryot hücrelerde bulunduğu" söylenemez — bitki ve mantar hücrelerinde klasik lizozom bulunmaz, hücre içi sindirimi merkezi vakuol üstlenir. İkincisi, olgun memeli alyuvarları çekirdek dahil tüm organellerini kaybettiği için lizozom içermez; istisna budur. Fagositik etkinliği yüksek hücreler (makrofajlar gibi akyuvarlar) bol lizozom taşır.

Lizozomun Yapısı ve Görevleri

Lizozom, tek zarla çevrili küçük keseciklerdir ve içinde 50'den fazla çeşit sindirim enzimi (asit hidrolazlar) bulunur. Bu enzimler dört temel makromolekül grubunu — protein, polisakkarit, yağ ve nükleik asitleri — parçalar; enzimler yalnızca asit ortamda çalıştığı için lizozom içi, zarındaki proton pompalarıyla yaklaşık pH 5'te tutulur.

• Heterofaji: Hücre dışından alınan maddelerin (örn. fagositozla alınan bakterilerin) sindirilmesi.
• Otofaji: Hücrenin kendi yaşlanmış organellerini ve hücre kökenli yapılarını sindirerek yenilenmesi.
• Savunma: Vücuda giren mikropların akyuvarlarda sindirilmesi.
• Programlanmış hücre ölümü (apoptozis): Lizozomlar hücre bölümlerini ya da tamamını yalnızca patolojik durumlarda değil, embriyonik gelişimde organların şekillenmesi gibi normal süreçlerde de sindirir.
• Döllenme: Spermin baş kısmındaki akrozom adı verilen lizozom benzeri yapı, yumurta zarını eriterek döllenmeyi başlatır; lizozom enzimleri ayrıca embriyonun uterusa tutunmasında da görev alır.
• Kan temizliği: Yaşlanmış alyuvarlar dalak ve karaciğerdeki fagositik hücrelerin lizozomlarında parçalanır.

Lizozomal Depo Hastalıkları

Lizozom enzimlerinden birinin doğuştan eksikliği, sindirilemeyen maddelerin lizozomlarda birikmesine yol açar. Bu lizozomal depo hastalıkları grubunda günümüzde 50'den fazla hastalık bilinmektedir: sinir sisteminde gangliozid birikimiyle seyreden Tay-Sachs hastalığı ve lizozomal alfa-glukozidaz eksikliğine bağlı Pompe hastalığı bunların bilinen örnekleridir. Kalıtsal olduğundan akraba evliliklerinde görülme sıklığı artar.

Hücre içi sindirim enzimlerinin genel çalışma mantığını anlamak için Enzimlerin Özellikleri yazımıza, organelin bitki ve mantar hücrelerindeki karşılığı için Kofullar yazımıza göz atabilirsiniz.