10. Lisossomos

Os lisossomos são especializados na digestão intracelular. O conceito de lissosomos originou-se a partir da utilização de técnicas de fracionamento celular. Apenas mais tarde fora claramente visualizados no microscópio eletrônico. Eles são extraordinariamente diversos em forma e tamanho. Essas partículas apresentam um conteúdo elevado de fosfatase ácidas e outras enzimas hidrolíticas.

Atualmente são conhecidas em torno de 50 hidrolases lisossômicas, as quais são capazes de digerir a maioria da substâncias biológicas.

Os lisossomos são encontrados tanto em células animais quanto em células vegetais e nos protozoários.

Uma propriedade importante dos lisossomos é sua estabilidade na célula viva. Isto se deve ao fato de que as enzimas estão envolvidas por uma membrana, e todo o processo de digestão ocorre no interor da organela. A maioria da enzimas lisossômicas age em meio ácido, pH 5, que é mantido por uma bomba de hidrogênio, propelida por ATP, na membrana do lisossomo.

Figura ilustrando o formação do Lisossomo a a partir do Aparelho de Golgi

Atualmente são conhecidas quatro tipos de lisossomos, o primeiro deles é o lisossomo primário; os outros três tipos podem ser agrupados em lisossomos secundáros:

• O Lisossomo Primário ou Grânulo de Reserva é um corpúsculo cujo conteúdo enzimático é sintetizado pelos ribossomos e acumulado no retículo endoplasmático. A partir do retículo dirigem-se para o aparelho de Golgi, considera-se que a região trans no aparelho de Golgi participa na formação do lisossomo primário.


• Heterofagossomo ou vacúolo da digestão surge após a ingestão pela célula (por vagocitose ou pinocitose) de material estranho. Este corpúsculo contém material ingerido envolto por uma membrana. A intensidade da digestão depende da proporção, da natureza química do material e da atividade e especificidade das enzimas lisossômicas. Sob condições ideais a digestão resulta em produtos de baixo peso molecular que atravessam a membrana lisossômica e podem ser incorporados à célula.


• Os Corpos Residuais formam-se quando a digestão é incompleta podem permanecer por longo tempo na célula e provavelemente desempenham algum papel no processo de envelhecimento.


• O Vacúolo Autofágico ou Autofagossomo, é um lisossomo especializado em digerir partes da célula que o contém (por exemplo uma mitocôndria ou um retículo endoplasmático).

Esquema mostrando os aspectos dinâmicos do sistema lisossômico. Observe a relação entre os processos de fagocitose, pinocitose, exocitose e autofagia.

Visualização histoquímica dos lisossomos. Micrografias eletrônicas de duas secções de uma célula corada para revelar a localização da fosfatase ácida, uma enzima marcadora de lisossomos. Na figura da direita embaixo do lisossomo podemos observar duas vesículas pequenas que se acredita, estejam carregando hidrolases ácidas a partir do aparelho de Golgi.

Vacúolos

Muitas células vegetais e de fungos contém uma ou mais vesículas muito grandes, cheias de líquido, denominadas vacúolos. Eles tipicamente ocupam mais de 30% do volume da célula, chegando a ocupar 90% em alguns tipos de célula.

Os vacúolos são relacionados aos lisossomos de células animais, contendo uma variedade de enzimas hidrolíticas, mas suas funções são muito diferentes. Um vacúolo vegetal pode atuar como uma organela de armazenamento para nutrientes ou para dejetos, como compartimento de degradação, como modo econômico de aumentar o tamanho da célula, e como controlador da pressão osmótica.

Eletromicrografia de célula vegetal onde podemos notar bem evidenciado o vacúolo, como uma região clara no centro da foto (as regiões escuras em volta do vacúolo são cloroplastos).

Vacúolos diferentes com funções distintas estão freqüentemente presentes na mesma célula. O vacúolo é importante como um aparelho homeostático, permitindo à célula vegetal suportar grandes variações no seu ambiente (como pH, e pressão osmótica).

Substâncias armazenadas em vacúolos vegetais, em diferentes espécies variam de boracha a ópio. Freqüentemente, os produtos armazenados possuem uma função metabólica. Por exemplo, proteína podem ser preservadas durante anos nos vacúolos de células de armazenamentos de muitas sementes, como ocorrre com a ervilha e o feijão.

Peroxissomos

Os peroxissomos são encontrados em todas as células eucarióticas e são especializados no processamento das reações oxidativas utilizando oxigênio molecular.

Contêm enzimas oxidativas, como catalase e urato oxidase, em concentrações tão elevados em algumas células destacam-se devido a presença de cristais, em sua maioria, compostos de urato oxidase.

Como a mitocôndria o peroxissomo é um sítio importante de utilização de oxigênio. São envolvidos por apenas uma membrana e não contêm DNA e nem ribossomos, todas as suas proteínas devem ser importadas do citosol. Portanto, os peroxissomos assemelham-se ao retículo endoplasmático por que se auto replicam sem possuirem genomas próprios.

Os peroxissomos usam oxigênio molecular para remover átomos de hidrogênio de substratos orgânicos (R) em reações oxidativas, que produzem peróxido de hidrogênio (H2O2):
RH2 + O2 ---> R + H2O2

As catalases utilizam o H2O2 gerado por outras enzimas na organela para oxidar uma variedade de outros substratos. Este tipo de reação oxidativa é particularmente importante em células do fígado e rim, onde os peroxissomos eliminam várias moléculas tóxicas que entram na corrente sangüínea. Além disso, quando o excesso de peróxido de hidrogênio se acumula na célula a catalase o converte em água.

A principal função das reações oxidativas nos peroxissomos é a quebra de moléculas de ácidos graxos, em um processo denominado beta oxidação.

Micrografia eletrônica de 03 peroxissomos em uma célula de fígado de rato. As inclusões paracristalinas eletrodensas (mais escuras) são enzimas urato oxidase.