Los lisosomas son las unidades de eliminación de residuos de la célula y se consideran los orgánulos más importantes de la célula. Son pequeños orgánulos unidos a la membrana que contienen diversas enzimas capaces de descomponer los materiales de desecho y otras sustancias nocivas. Los lisosomas son extremadamente importantes para el funcionamiento de las células, ya que se encargan de eliminar el exceso de moléculas y toxinas, así como de descomponer proteínas, carbohidratos y lípidos. También desempeñan un papel en el reciclaje celular y en la formación de nuevos componentes celulares. En este artículo analizaremos las características de los lisosomas, sus funciones y su importancia en la célula.
Introducción a los lisosomas
Los lisosomas son pequeños sacos que se encuentran en el interior de las células de todos los organismos. Su función principal es descomponer sustancias y restos celulares mediante hidrólisis seguida de autolisis. Pueden descomponer casi cualquier sustancia, incluidos hidratos de carbono, lípidos, ácidos nucleicos, proteínas complejas e incluso otros orgánulos. Probablemente por eso se les suele llamar el “sistema digestivo celular”.
El nombre de lisosoma procede de la palabra griega “lysos”, que significa “soltar” o “disolver”. Los lisosomas están evolutivamente relacionados con las enzimas digestivas que se encuentran en el aparato digestivo.
Estructura y composición de los lisosomas
Los lisosomas contienen enzimas que descomponen moléculas. La mayoría de estas enzimas son extremadamente sensibles al pH, la temperatura y las concentraciones de iones. Así, el lisosoma es un compartimento acidificado (pH bajo) de la célula, generalmente con una concentración de iones de hidrógeno de 100 a 1000 veces superior a la del citosol. El valor de pH de un lisosoma es de aproximadamente 4,5. La acidez de los lisosomas se mantiene gracias a bombas de protones que bombean activamente protones fuera del lisosoma. Las enzimas del lisosoma sólo pueden funcionar cuando se encuentran en su entorno acidificado.
La composición de los lisosomas varía en función del tipo de células. Por ejemplo, los lisosomas de las células musculares contienen muchas enzimas que descomponen las proteínas. En cambio, en las células hepáticas, los lisosomas contienen muchas enzimas que descomponen lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos.
Funciones de los lisosomas
La función principal de los lisosomas es descomponer las sustancias nocivas y los restos celulares. Esto se consigue mediante hidrólisis seguida de autolisis. La hidrólisis es el proceso de descomposición de una molécula más grande en moléculas más pequeñas mediante la adición de agua. La autolisis es el proceso de descomposición de los componentes celulares mediante enzimas producidas por la propia célula. El proceso es similar a lo que ocurre en el estómago de una persona después de comer un trozo grande de carne. En primer lugar, la carne se descompone en trozos más pequeños por hidrólisis. A continuación, los trozos más pequeños se descomponen en moléculas aún más pequeñas mediante autolisis.
Los lisosomas también desempeñan un papel en el reciclaje celular. Se encargan de descomponer los componentes celulares antiguos y reciclar sus partes. Por ejemplo, descomponen las proteínas en aminoácidos que pueden reutilizarse para producir nuevas proteínas. Descomponen los lípidos en ácidos grasos y glicerol que pueden utilizarse para crear nuevos lípidos. Los lisosomas también participan en la formación de nuevos componentes celulares.
Tipos de enzimas lisosomales
Hay muchas enzimas diferentes en los lisosomas y pueden clasificarse según su función.
Enzimas degradativas – Estas enzimas descomponen moléculas grandes en otras más pequeñas.
Enzimas sintéticas – Estas enzimas crean moléculas más pequeñas a partir de otras más grandes.
Enzimas metabólicas – Estas enzimas facilitan las rutas metabólicas.
Enzimas lisosomales reactivas – Estas enzimas se utilizan para la transducción de señales en las células.
Enzimas inmunológicas – Estas enzimas se utilizan para la respuesta inmunitaria.
Enzimas fagocíticas – Estas enzimas descomponen microbios y otras sustancias extrañas.
Papel de los lisosomas en los procesos celulares
Como ya hemos comentado, los lisosomas se encargan de descomponer las sustancias nocivas y los restos celulares. También desempeñan un papel en el reciclaje celular y la formación de nuevos componentes celulares.
Reciclaje celular
Después de que una célula haya utilizado una proteína, ésta se descompone y los aminoácidos de esta proteína se utilizan para producir nuevas proteínas. Las proteínas descompuestas se envían primero a los lisosomas. A continuación, los lisosomas descomponen estas proteínas. Este proceso se denomina autofagia.
Formación de nuevos componentes celulares
Muchas de las enzimas utilizadas para descomponer proteínas y lípidos también se utilizan para formar nuevas proteínas y lípidos. Por ejemplo, las enzimas utilizadas para descomponer las proteínas se utilizan para formar nuevas proteínas una vez que las antiguas se han descompuesto.
Importancia de los lisosomas
Sin los lisosomas, nuestras células no podrían descomponer las sustancias nocivas y los restos celulares. Esto acabaría provocando la acumulación de toxinas en las células, que acabarían matándolas.
Además, sin lisosomas, no podríamos reciclar las proteínas viejas y crear otras nuevas. Tampoco podríamos crear nuevos lípidos ni descomponer sustancias nocivas.
Enfermedades relacionadas con la disfunción de los lisosomas
Como hemos comentado anteriormente, los lisosomas son responsables de descomponer las sustancias nocivas y los desechos celulares. Cuando los lisosomas son disfuncionales, no son capaces de descomponer las sustancias nocivas. Esto conduce a la acumulación de toxinas en las células. Esto es especialmente perjudicial para las células responsables de las funciones vitales del organismo, como el corazón, el hígado y el sistema nervioso. Las células son incapaces de realizar sus funciones y mueren.
Las enfermedades relacionadas con la disfunción de los lisosomas incluyen las enfermedades de almacenamiento lisosómico, las enfermedades metabólicas, las enfermedades autoinmunes y las neoplasias.
Conclusión
Los lisosomas son las unidades de eliminación de residuos de la célula y se consideran los orgánulos más importantes de la misma. Son pequeños orgánulos unidos a la membrana que contienen varias enzimas capaces de descomponer los materiales de desecho y otras sustancias nocivas. Los lisosomas son extremadamente importantes para la función celular, ya que se encargan de eliminar el exceso de moléculas y toxinas, así como de descomponer proteínas, carbohidratos y lípidos. También desempeñan un papel en el reciclaje celular y la formación de nuevos componentes celulares.