Lizozomlar
Mitokondriterin büyüklügünde (0.5 mikron çapinda); sayica onlardan az ve daha düsük yogunlukta; lipoprotein yapisinda tek tabakali bir zarla çevrilmis, içle-rinde litik enzimler (hidrolazlar, proteazlar, lipaztar ve fosfatazlar; toplam kirktan fazla enzim saptanmistir) içeren, çogunluk küremsi keseciklerdir (Sekil 3.1 ve 5). ilk defa 1955 yilinda siçan karacigerinde saptanmis, daha sonra alyuvarlar hariç, tüm hayvansal hücrelerde, özellikle vücudun savunmasindan sorumlu olan akyuvarlarda ve makrofajlarda, bol miktarda bulundugu görülmüstür. Bitki hücrelerinde, mantarlarda ve mayalarda lizozom benzeri yapilarin olduguna iliskin bazi kanitlar vardir. Bakterilerde ise lizozom yoktur; fakat litik enzimler bulunmustur.
Hücrelerdeki bilesikleri, özellikle protein, polisakkarit ve çekirdek asitlerin!, hidroliz ederek parçalayabilen bu litik enzimler, bir zarla çevresinden ayrilmakta ve büyük bir olasilikla da, lizozom Içerisinde etkisiz (inaktif) durmaktadir. Tahrip edilen bir fizozomdan disanya akan enzimler, kisa bir sürede tüm hücre içerigim’ liziz ederek (parçalayarak), onu ölüme sürükler. Bu olaya “Otoliz” denir, ölümden kisa bir süre sonra kokusmanin ortaya çikmasi, bu lizozomlarin bozulmasi nedeniyledir. Lizozom enzimleri ribozomlarda sentezlenerek ya ER araciligiyla dogrudan dogruya ya da GA araciligiyla dolayli olarak paketlenerek, yani bir kesecik içerisine alinarak sitoplaz-maya verilir, içi tanecikli, lamelli ya da homojen yapida olabilir.
Yumurtanin döllenmesi sirasinda, spermanin akrozomundan çikarilan (yumurtayi delmek için) enzimler lizozom içerigidir. Lizozomlarin iyi islev görmemesi hücrelerin ve dokularin yaslanmasina neden olur. Metamorfoz (baskalasim) geçiren canlilarin hücrelerinin bir çesit eriyerek yeniden sekillendirilmesinde, erime islemim gerçeklestiren lizozomlardir. Keza dokulardaki programlanmis (zamani gelmis) hücre ölümleri de yine bunlar tarafindan yapilir.
Hücre içerisine giren küçük moleküller dogrudan dogruya enerji elde eden sistemler (glikoliz ve trikarboksilik asit çemberi) araciligiyla parçalanabilir ya da sentez-lenme tepkimelerine herhangi bir degisiklige ugramadan katilabilir. Halbuki endo-sitozisle, fagositozla ve besin kofullanyia (birhücrelilerde) hücreye alinan büyük moleküller, maddeler, hatta bakteriler, lizozomlar araciligiyla küçük moleküllere parçalanir. Bir miktar hücre zariyla çevrilmis olarak, hücre içine giren bu besin kofulu (fagozom), lizozomlaria sanlarak, temas ettikleri yerde, zarlari erimek suretiyle bir tek koful halinde birlesirler. Litik enzimler bu koful içinde besin maddelerim, koful zarindan diffüzyonla geçebilecek kadar küçük moleküllere parçalarlar ve sindirileme-yen kisim koful içinde kalir. Birhücreli canlilarda, artik maddeleri tasiyan bu koful, hücre zariyla birleserek disanya açilir ve sindirelemeyen maddeler bu yolla atilir. Yüksek organizasyonlu canlilarda bu artiklar ya yavas yavas (çogunluk diffüzyonla) hücre disina atilir (karaciger hücrelerinde oldugu gibi) ya da sindirim kofulu tekrar tekrar kuiiamlarak, bir zaman sonra artik maddelerle dolmasina ve hücrenin yaslanmasina neden olur. Yaslandikça insanin vücudunda, özellikle ellerinin üzerinde, omuzlarinda ya da yüzünde, kahverengi lekelerin olusmasi, lipofuksin denen pigmentlerin (yaslilik pigmenti) birikmesindendir,
Kandaki akyuvarlar, vücudu, özellikle bakterilere karsi savunmak için sorumlu olduklarindan, tasidiklari taneciklerde bol miktarda lizozom enzimi içerirler. Böylece, bir zaman sonra akyuvar içerisindeki taneciklerin hepsi bakteri lizisinde kullanilir ve tüm hücre bir ya da birkaç kofulla tamamen dolar. Bu artik maddeler disanya atilamadigindan bir zaman sonra akyuvar ölür.
Kemiklerin yikilip yeniden yapilmasi sirasinda, lizozomlar, yikici osteoklast hücre-lerinden disanya litik enzimler salgilarlar ve yikilan artiklari da hücre içerisinde sindirirler. Keza yumurtanin döllenmesi sirasinda da spermanin akrozumundan (basinin uçundan) litik enzimler (pankreas tripsinine benzer bir enzim) salgilanarak, yumurta zarinin delinmesi saglanir. Döllenmeden hemen sonra, bu sefer, yumurtanin kabu-gunda bulunan taneciklerdeki litik enzimler serbest hale geçerek kabugu parçalar ve diger spermalarin girmesin! önleyecek yeni bir kabugun meydana gelmesini saglar.
Lizozomlar keza kendi hücresi içerisindeki bazi maddeleri ya da organelleri (çogunluk islevlerim bitirmis ya da bozulmus) de sindirir. Bunun nasil isledigi tam olarak bilinmemektedir. Sindirim kofullarinin içinde ribozom ve mitokondrilere rastlanir. Fazla A vitamininin kemiklerdeki ve kikirdaktaki lizozom enzimlerim serbest biraktigi ve dolayisiyla kemikleri kirilir bir duruma geçirdigi; fakat yeterli miktarlarda da yasli hücreleri yok etmeyi sagladigi için genç kalmada yardimci oldugu saptanmistir.
Lizozom enzimleri daha çok hafif asidik ortamlarda etkendir. Hücrede birçok islevinin yanisira, bozukluklannda bazi hastaliklarin ortaya çikmasina neden olurlar. örnegin, soludugumuz havadan alinan karbon parçaciklari, akcigerimizdeki fagositlerde yillarca kalmasina karsin, silisyum dioksit, fagositlerin lizozomuna girer ve orada bulunan enzimlerin etkisiyle, kristallerinin üzerinde silisik asit olusur. Silisik asidin hidroksil gruplari, hücre zarinin yapisinda bulunan fosfolipit ve proteinlerin bazi gruplariyla çok siki hidrojen baglari kurar. Böylece hücre ve lizozom zarlari zedelenir. Ayrica silisyum dioksit tasiyan fagositler hücre disina bir madde salgilarlar. Bu madde, özellikle akcigerdeki bag dokunun bir çesit fibröz dokuya dönüserek esnekligin} yitirmesine neden olur. Keza aspest kristalleri de ayni rahatsizliklar), özellikle mezo-telyum (vücut boslugunu astarlayan zar) kanserlerini meydana getirir. Kanda ürik asidin fazla olmasi (proteini fazla alanlarda daha yaygindir), mono-sodyum ürat kristallerinin eklem yerlerinde toplanmasina (gut hastaligi) ve buradan da fagositlerin içi-ne girerek, lizozomlarindaki enzimleri serbest birakmasina neden oldugu bilinmektedir. Bu da sonuçta kininlerin (agri yapici maddeler) meydana gelmesini saglar. Bundan baska lizozom enzimlerinin, histamin, serotonin ve bradikinin olusumunu sagladigi, bunlarin da yangiya (apse) neden oldugu varsayilmaktadir. Sitmaya karsi kullanilan kinin, bagirsak parazitlerine karsi kullanilan karbon tetraklorit, parazitlerin lizo-zomlanna yogunlasarak onlarin etkinligini bozar. Keza deriyi isiga karsi duyarli kilan porfirin, antrasen ve nötral kirmizisi yine lizozomlarda toplanir.
Mitozda lizozomlarin sayisi azalir ve olanlar da kenara itilir (normal durumda çekirdek civarinda fazladirlar). Keza lizozom zannin geçirgenligim artiran maddeler (örnegin karsinojen etki gösteren forbol A) verildiginde, mitoz bölünme hizi artirilir, stabilize edici maddeler (kortizon gibi) verildiginde bu hiz azaltilir. Bu da mitoz bölünmenin belirli ölçüde lizozomlarla hizlandirildigini kanitlar. En azindan meydana getirdigi proteaz enzimler araciligiyla, ribozomlardaki protein sentezini inhibe eden bazi proteinleri parçalamak suretiyle, hücre aktivitesini artirdigi saptanmistir. Nitekim yumurtanin döllenmesi sirasinda verilen litik enzimler (keza yumurta hücresine pro-teolitik enzimler verildiginde de ayni sey olur) bu inhibitörü ortadan kaldirdigindan, protein sentezi büyük ölçüde artar.
Lizozomlardan elde edilen lizozom deoksiribonükleazin (DNaz) DNA’yi parçaladigi bilinmektedir. Lizozom DNaz’in iki aktif bölgesi vardir. Bunlar DNA sarmalinin her iki ipligin! birden parçalarlar. Yalniz bir ipligin parçalanmasi, karsi taraftaki komp-lementeri tarafindan onarilabilir (daha genis bilgi için kalitimla ilgili bölümdeki DNA rejenarasyonuna bkz!). iki tarafli yikimin onarimi olanaksizdir. Lizozom DNaz’i, DNA’yi tam yikmasina karsin, pankreas DNaz’i kismen yikabilmektedir.
Kanser meydana getiren birçok faktörün (fiziksel mor ötesi isinlar ve îyonize isinlar; kimyasal polibenzoitler, hidrokarbonlar, azotlu bazi bilesikler, disi esey hormonu, silis, aspest vs. ve virüsler) dogrudan ya da dolayli olarak kromozom yapisim ya da DNA’nin dizilimim bozdugu bilinmektedir, özellikle silisyum dioksitte anlattigimiz gibi bazi maddelerin lizozom zarim bozarak, enzimlerin, bu arada DNaz’in serbest kalmasina; bunun da DNA’yi bozarak hücrenin ka^serlesmesine yol açtigi varsayilmaktadir.
Keza kalitsal olarak, birçok enzim sentezlenemeyebilir ve buna bagli olarak lizozomlar islevlerim yapamazlar. Bu sekilde, çogunluk autozomlardaki çekinik genlerin neden oldugu (bir tanesi esey kromozomundadir) on kadar hastalik tanimlanmistir (örnegin Tay-Sachs, Niemann-pick, vs.), özel yöntemlerle (enzimlerin üzerim antikorla kaplamak suretiyle), disaridan, lizozom içine sokulan eksik enzimler, hastalarin iyilesmisine neden olur.
