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Lysosomen

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  • Lesezeit: 6 min
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Steckbrief

Die membranbegrenzten, kugeligen Zellorganellen sind die „Recycling-Anlagen“ der Zelle und etwa 0,1–1 μm groß. Sie entstehen als primäre Lysosomen aus dem rER und dem Golgi-Apparat und enthalten Enzyme, die sowohl zelleigene als auch durch Endozytose aufgenommene Makromoleküle spalten. Verschmelzen die primären Lysosomen mit den Endosomen, die die abzubauenden Partikel enthalten, oder mit den Phagosomen der Makrophagen, entstehen daraus sekundäre Lysosomen. Das Innere der Lysosomen weist einen sauren pH-Wert auf, damit die Hydrolasen optimal arbeiten können (daher saure Hydrolasen). Die Abbauprodukte werden schließlich ins Zytoplasma abgegeben und dort weiterverarbeitet.

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Primäre und sekundäre Lysosomen

Perizyt einer Kapillare: Wenn ein primäres Lysosom mit einem Phagosom verschmilzt, entsteht ein sekundäres Lysosom – genauer: ein Phagolysosom. In dieser Abbildung sind 2 dieser Phagolysosomen mit einer Vielzahl von Vakuolen und Granula zu erkennen. Ein kleineres primäres Lysosom befindet sich rechts am Rand. Elektronenmikroskopische Aufnahme von Frau Prof. Dr. Uda Schramm, Lübeck; Vergrößerung 13 000-fach.

(Quelle: Kühnel, Taschenatlas Histologie, Thieme, 2014)
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    Entstehung und Aufbau der Lysosomen

    Wie alle eigenständigen Zellorganellen haben Lysosomen ihre eigene Membran. Die in ihnen enthaltenen Proteine werden am rauen endoplasmatischen Retikulum gebildet, erhalten im Golgi-Apparat einen Mannose-6-phosphat-Rest als „Adresse“ und werden in Vesikel (die primären Lysosomen) verpackt. Nach ihrer Fusion mit anderen Vesikeln (z.B. Endosomen), die die abzubauenden Substrate enthalten, bilden sich schließlich sekundäre Lysosomen (Heterolysosomen), in denen der hydrolytische Abbau der Makromoleküle erfolgt. Auch intrazelluläre Moleküle werden „zerkleinert“. Die einzelnen Bausteine, zu denen z.B. Aminosäuren, Nucleotide, Phosphat- oder Sulfatreste gehören, werden durch die lysosomale Membran in das Zytoplasma transportiert. Dort kann die Zelle sie zum Aufbau neuer Makromoleküle nutzen.

    Zuständig für den Abbau der Moleküle sind saure Hydrolasen. Unverdauliche Lipidbestandteile bleiben in den Lysosomen zurück, und die enzymatische Aktivität kommt schließlich zum Erliegen. Aus den sekundären Lysosomen werden tertiäre Lysosomen (auch oder Residualkörper). In den Lipofuszingranula befindet sich gelbbraunes, heterogenes Material aus Lipid-Protein-Komplexen. Wenn sich zu viel Lipofuszin in den Zellen ansammelt, kann dies die Zellfunktion beeinträchtigen.

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      zuletzt bearbeitet: 06.02.2023
      Fachlicher Beirat: Prof. Dr. med. Udo Schumacher, 15.05.2021
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