Lisosom: Pengertian, Struktur, Fungsi, Jenis, dan Gambar
Lisosom – merupakan organel sel berbentuk kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik, yang berfungsi untuk mengontrol pencernaan intraseluler dalam berbagai keadaan. Secara struktur lisosom terdiri dari enzim-enzim hidrolitik dan membran lisosom. Asal kata lisosom diambil dari kata lyso yang berarti “pencernaan” dan soma yang berarti “tubuh”. Bentuknya bulat dengan diameter berukuran 1,5 nm. Agar lebih jelas, silahkan lihat gambar struktur lisosom di bawah ini.
Lisosom hanya ditemukan pada sel hewan dan tidak ditemukan di sel tumbuhan, karena pada sel tumbuhan sudah mempunyai vakuola yang memiliki fungsi yang sama dengan lisosom.
Lisosom pertama kali ditemukan pada tahun 1950 oleh Christian de Duve dan dapat ditemukan disemua sel eukariotik.
Lisosom banyak menghasilkan zat kekebalan sehingga banyak dijumpai dalam sel darah putih, bersifat autofagi, autolisis, dan mengahancurkan makanan secara edsosistesis.
Di dalam organel ini terdapat 40 jenis enzim hidrolitik asam, seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipsae, fosdatase, dan sulfatase. Semua enzim ini aktif pada PH 5.
Secara umum lisosom terdiri dari dua komponen utama yaitu membran lisosom dan enzim hidrolitik. Enzim hidrolitik sendiri ada berbagi macam jenisnya, tergantung substrat apa yang dicerna.
Enzim-enzim tersebut di sintesis di retikulum endoplasma kasar, kemudian dibawa oleh vesikel terselubung ke badan golgi untuk dikemas dan dikirm ke lisosom melalui vesikel transpor.
Sedangkan membran lisosom berperan melindungi lisosom dari kebocoran, supaya enzim-enzim hidrolitik di dalamnya tidak keluar dan melahap seluruh isi sel, sehingga sel menjadi mati atau habis.
Hingga kini sudah dideteksi LAMP-1, LAMP-2, dan CD63/LAMP-3. LAMP berperan sebagai reseptor penerimaan kantong vesikel pada lisosom.
Dalam prosesnya, enzim ini memiliki molekul penanda unik, yaitu manosa 6-fosfat (M6P) yang berikatan dengan oligosakarida terikat-N.
Semua glikoprotein yang dikirim oleh retikulum endoplasma ke cis golgi memiliki rantai oligosakarida terikat-N yang identik dengan manosa di ujung terminalnya.
Agar manosa 6-fosfat terbentuk, cis golgi memerlukan situs pengenalnya yang disebut signal patch yang memiliki situs H3N+–COO−.
Pembentukan M6P ini membutuhkan 2 buah enzim, yakni GlcNac fosfotransferase yang berfungsi untuk mengikat enzim hidrolitik secara spesifik dan menambah GlcNac-fosfat ke enzim. Kemudian enzim kedua yang memotong GlcNac hingga membentuk M6P.
Satu enzim hidrolitik saja mengandung banyak oligosakarida sehingga dapat mengandung banyak residu M6P. Setelah dari cis Golgi, enzim hidrolitik ini akan ditransfer ke trans golgi.
M6P yang terikat di enzim hidrolitik akan berikatan pada reseptor protein M6P yang berada pada jaringan trans Golgi.
Reseptor ini terikat pada membran dan berfungsi sebagai pemaketan enzim hidrolitik dengan memasukkan enzim tersebut ke vesikel clathrin coats, dan kemudian vesikel ini dikirim ke endosom lanjut. Pemaketan ini terjadi pada pH 6,5 – 6,7, dan di keluarkan pada pH 6.
Enzim hidrolitik akan terlepas dari reseptor M6P pada endosom, karena adanya penurunan pH 5. Setelah dilepas, reseptor M6P akan dibawa oleh vesikel transpor dari endosom kembali ke membran trans golgi untuk digunakan kembali.
Proses transpor ini membutuhkan peptida penanda yang terdapat pada ekor sitoplasmik dari reseptor M6P. Akan tetapi, tidak semua molekul dengan M6P dikirim ke lisosom, ada yang lolos dari pengepakan dan ditransfer ke luar sel.
Reseptor M6P juga bisa ditemukan di membran plasma, yang berperan untuk menangkap enzim hidrolitik yang lolos dan membawanya kembali ke endosom.
Enzim fosfatase bentuk lain adalah monofosfat dan fosfodieterase asam yang subtratnya oligobukleotida dan diester fosfat.
Sedangkan asal lisosomnya sama dengan fosfatase asam yakni jaringan hewan, tumbuhan, dan protista. Enzim yang termasuk dalam nuklease adalah RNA-ase substratnya RNA dan DNA-ase substratnya DNA. Enzim hidrolase terdiri dari:
Kelompok enzim protoase adalah enzim katepsin substratnya protein, asal lisosomnya adalah sel hewan. Enzim klaganase substratnya kolagen, asal lisosomnya sel tulang. Enzim peptidase substratnya peptida, asal lisosomnya adalah sel hewan, tumbuhan, dan protista.
Enzim perombak lipid yang tersusun atas esterase dengan substratnya ester asam lemak, asal lisosomnya jaringan hewan, tumbuhan, dan protista. Enzim fosfolipase dengan substratnya fosfolipid, asal lisosomnya dari sel tumbuhan.
Endositosis adalah pemasukan makromolekul dari luar sel kedalam sel melalui mekanisme endositosis, kemudan materi-materi ini dibawa ke vesikel kecil tidak beraturan yang disebut endosom awal.
Materi ini kemudian diseleksi dimana ada yang digunakan kembali (dibuang ke sitoplasma) dan ada yang dibawa ke endosom lanjut.
Pada endosom lanjut, materi ini bertemu pertama kali dengan enzim hidrolitik. Di dalam endosom awal, pH 6 terjadi penurunan menjadi pH 5 di endosom lanjut sehingga terjadi pematangan dan membentuk lisosom.
Fagositosis adalah proses pemasukan partikel berukuran besar dan mikroorganisme seperti bakter dan virus ke dalam sel. Pertama-tama membran akan membungkus partikel atau mikroorganisme kemudian membentuk fagosom.
Selanjutnya, fagosom akan berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans golgi dan berkembang menjadi lisosom (endosom lanjut).
Autofagi adalah proses pembuangan dan degradasi bagian sel sendiri, seperti organel yang tidak berfungsi lagi. Pertama, bagian dari retikulum endoplasma kasar menyelubungi organel dan membentuk autofagosom.
Kemudian, autofagosom berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans golgi dan berkembang menjadi endosom lanjut. Proses ini bermanfaat bagi sel hati, transformasi berudu menjadi katak, dan embrio pada manusia.
Selain 3 fungsi utama lisosom diatas, masih terdapat fungsi lisosom lainnya yaitu:
Substrat yang tidak tercerna akan menumpuk dan mengganggu fungsi seluler lainnya. Penyakit lisosom ini sangat jarang ditemukan, dengan perbandingan sekitar 1 dari 7700 kelahiran manusia. Contohnya adalah penyakit Pompe.
Pompe merupakan penyakit genetik neuromuskular yang bisa terjadi pada bayi, anak-anak, dan orang dewasa, yang membawa gen cacat dari orang tuanya.
Salah satu gejala penyakit ini adalah perkembangan otot lemah, terutama pada otot fungsi bernapas dan bergerak. Bahkan pada bayi, penyakit ini dapat menyerang otot jantung.
Pompe disebabkan oleh cacat pada gen yang bertanggung jawab untuk membuat enzim acid alpha-glucosidase (GAA) yang terletak pada kromosom 17.
Enzim GAA ini hilang atau diproduksi dalam jumlah sedikit. Dimana enzim ini berfungsi sebagai pemecah glikogen, bentuk gula yang disimpan pada otot, sehingga penumpukan glikogen pada lisosom.
Demikianlah pembahasan mengenai pengertian, gambar, struktur dan fungsi lisosom secara lengkap. Apabila terdapat kesalahan dalam penulisan atau pembahasan, tolong beri tahu kami agar segera kami perbaiki. Semoga artikel ini bermanfaat dan membantu tugas kamu. Terimakasih sudah berkunjung.
Referensi:
https://id.wikipedia.org/wiki/Lisosom
https://biologisel.com/index.php?page=tampil&materi_id=8
https://hedisasrawan.blogspot.com/2013/10/lisosom-artikel-lengkap.html
Daftar isi
- A. Struktur Lisosom
- B. Fungsi Lisosom
- 1. Endositosis
- 2. Fagositosis
- 3. Autofagi
- C. Jenis-Jenis Lisosom
- D. Peran Lisosom
- E. Proses Pembentukan Lisosom
- F. Penyakit pada Lisosom
Lisosom hanya ditemukan pada sel hewan dan tidak ditemukan di sel tumbuhan, karena pada sel tumbuhan sudah mempunyai vakuola yang memiliki fungsi yang sama dengan lisosom.
Lisosom pertama kali ditemukan pada tahun 1950 oleh Christian de Duve dan dapat ditemukan disemua sel eukariotik.
Lisosom banyak menghasilkan zat kekebalan sehingga banyak dijumpai dalam sel darah putih, bersifat autofagi, autolisis, dan mengahancurkan makanan secara edsosistesis.
Di dalam organel ini terdapat 40 jenis enzim hidrolitik asam, seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipsae, fosdatase, dan sulfatase. Semua enzim ini aktif pada PH 5.
A. Struktur Lisosom
Secara umum lisosom terdiri dari dua komponen utama yaitu membran lisosom dan enzim hidrolitik. Enzim hidrolitik sendiri ada berbagi macam jenisnya, tergantung substrat apa yang dicerna.
Enzim-enzim tersebut di sintesis di retikulum endoplasma kasar, kemudian dibawa oleh vesikel terselubung ke badan golgi untuk dikemas dan dikirm ke lisosom melalui vesikel transpor.
Sedangkan membran lisosom berperan melindungi lisosom dari kebocoran, supaya enzim-enzim hidrolitik di dalamnya tidak keluar dan melahap seluruh isi sel, sehingga sel menjadi mati atau habis.
1. Membran Lisosom
Untuk menyuplai pH asam bagi enzim hidrolitik, membran lisosom memiliki pompa H+ yang menggunakan energi dari hidrolisis ATP. Membran lisosom juga sangat terglikosilasi yang dikenal dengan lysosomal-associated membrane proteins (LAMP).Hingga kini sudah dideteksi LAMP-1, LAMP-2, dan CD63/LAMP-3. LAMP berperan sebagai reseptor penerimaan kantong vesikel pada lisosom.
2. Enzim Hidrolitik
Enzim hidrolitik diproduksi di retikulum endoplasma, kemudian mengalami pemekatan di badan golgi selanjutnya ke endosom lanjut yang nantinya akan menjadi lisosom.Dalam prosesnya, enzim ini memiliki molekul penanda unik, yaitu manosa 6-fosfat (M6P) yang berikatan dengan oligosakarida terikat-N.
Agar manosa 6-fosfat terbentuk, cis golgi memerlukan situs pengenalnya yang disebut signal patch yang memiliki situs H3N+–COO−.
Pembentukan M6P ini membutuhkan 2 buah enzim, yakni GlcNac fosfotransferase yang berfungsi untuk mengikat enzim hidrolitik secara spesifik dan menambah GlcNac-fosfat ke enzim. Kemudian enzim kedua yang memotong GlcNac hingga membentuk M6P.
 |
| Gambar Proses Penandaan Enzim Hidrolase di Permukaan Cis Golgi |
Satu enzim hidrolitik saja mengandung banyak oligosakarida sehingga dapat mengandung banyak residu M6P. Setelah dari cis Golgi, enzim hidrolitik ini akan ditransfer ke trans golgi.
M6P yang terikat di enzim hidrolitik akan berikatan pada reseptor protein M6P yang berada pada jaringan trans Golgi.
Reseptor ini terikat pada membran dan berfungsi sebagai pemaketan enzim hidrolitik dengan memasukkan enzim tersebut ke vesikel clathrin coats, dan kemudian vesikel ini dikirim ke endosom lanjut. Pemaketan ini terjadi pada pH 6,5 – 6,7, dan di keluarkan pada pH 6.
 |
| Gambar Pembentukan Vesikula Lisosom pada Permukaan Trans Golgi. |
Enzim hidrolitik akan terlepas dari reseptor M6P pada endosom, karena adanya penurunan pH 5. Setelah dilepas, reseptor M6P akan dibawa oleh vesikel transpor dari endosom kembali ke membran trans golgi untuk digunakan kembali.
Proses transpor ini membutuhkan peptida penanda yang terdapat pada ekor sitoplasmik dari reseptor M6P. Akan tetapi, tidak semua molekul dengan M6P dikirim ke lisosom, ada yang lolos dari pengepakan dan ditransfer ke luar sel.
Reseptor M6P juga bisa ditemukan di membran plasma, yang berperan untuk menangkap enzim hidrolitik yang lolos dan membawanya kembali ke endosom.
3. Jenis-jenis Enzim pada Lisosom
Seperti yang sudah disinggung diatas bahwa lisosom memiliki 40 jenis enzim hidrolitik. Dari seluruh enzim tersebut, enzim paling banyak di dominasi oleh enzim fosfatase.Enzim fosfatase bentuk lain adalah monofosfat dan fosfodieterase asam yang subtratnya oligobukleotida dan diester fosfat.
Sedangkan asal lisosomnya sama dengan fosfatase asam yakni jaringan hewan, tumbuhan, dan protista. Enzim yang termasuk dalam nuklease adalah RNA-ase substratnya RNA dan DNA-ase substratnya DNA. Enzim hidrolase terdiri dari:
- β-galaktosidase substartnya galaktosidasi.
- α-glukosidase substratnya glikogen.
- α-manosidase substratnya manosida.
- β-glukoronidase substarnya polisakarida dan mukopolisakarida.
Kelompok enzim protoase adalah enzim katepsin substratnya protein, asal lisosomnya adalah sel hewan. Enzim klaganase substratnya kolagen, asal lisosomnya sel tulang. Enzim peptidase substratnya peptida, asal lisosomnya adalah sel hewan, tumbuhan, dan protista.
Enzim perombak lipid yang tersusun atas esterase dengan substratnya ester asam lemak, asal lisosomnya jaringan hewan, tumbuhan, dan protista. Enzim fosfolipase dengan substratnya fosfolipid, asal lisosomnya dari sel tumbuhan.
| Enzim | Substrate | Product |
|---|---|---|
| 1. Nucleases | Polynucleotides | Base+phosphate+pentose |
| Acid Ribonuclease | RNA | Base+phosphate+ribose |
| Acid deoxyribonuclease | DNA | Base+phosphate+deoxyribose |
| 2. Phosphatases | ||
| Acid phospatase | Phosphate monoesters | Orthophosphate and product |
| Phosphoprotein phosphatase | phosphoprotein | Orthophosphate and protein |
| 3. Proteases | ||
| Cathepsin | Polypeptides | N-Terminal dipeptides |
| Collagenase | collagen | Proline, amino acids |
| 4. Glycosidases | ||
| α-glucosidase | α-D-glucosides chitobiose | Alcohol and D-glucose two Acetylamine-2-deoxy-D-glucose |
| β-N-acetylglucosamine hydrolase | β-D-glucoronides | Alcohol and D-glucoronic acid |
| β-glucoronidase | β-D-galactosides | Alcohol and D-galactose |
| β-galactosidase | α-D-mannosides | Alcohol and D-mannose |
| α-mannosidase | ||
| 5. Sulphatases | ||
| Arylsulphatase | Phenol sulphate | Phenol and H2SO4 |
| 6. Lipase | Lipids | Fragments |
B. Fungsi Lisosom
Terdapat 3 fungsi utama lisosom, yaitu:1. Endositosis
Endositosis adalah pemasukan makromolekul dari luar sel kedalam sel melalui mekanisme endositosis, kemudan materi-materi ini dibawa ke vesikel kecil tidak beraturan yang disebut endosom awal.
Materi ini kemudian diseleksi dimana ada yang digunakan kembali (dibuang ke sitoplasma) dan ada yang dibawa ke endosom lanjut.
Pada endosom lanjut, materi ini bertemu pertama kali dengan enzim hidrolitik. Di dalam endosom awal, pH 6 terjadi penurunan menjadi pH 5 di endosom lanjut sehingga terjadi pematangan dan membentuk lisosom.
2. Fagositosis
Fagositosis adalah proses pemasukan partikel berukuran besar dan mikroorganisme seperti bakter dan virus ke dalam sel. Pertama-tama membran akan membungkus partikel atau mikroorganisme kemudian membentuk fagosom.
Selanjutnya, fagosom akan berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans golgi dan berkembang menjadi lisosom (endosom lanjut).
3. Autofagi
Autofagi adalah proses pembuangan dan degradasi bagian sel sendiri, seperti organel yang tidak berfungsi lagi. Pertama, bagian dari retikulum endoplasma kasar menyelubungi organel dan membentuk autofagosom.
Kemudian, autofagosom berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans golgi dan berkembang menjadi endosom lanjut. Proses ini bermanfaat bagi sel hati, transformasi berudu menjadi katak, dan embrio pada manusia.
Selain 3 fungsi utama lisosom diatas, masih terdapat fungsi lisosom lainnya yaitu:
- Eksositosis merupakan pembebasan enzim keluar sel, misalnya ketika pergantian tulang rawan menjadi tulang keras.
- Autolisis merupakan penghancuran sel dengan membebaskan isi lisosom ke dalam sel. Misalnya terjadi pada waktu berudu bermetamorfosis menjadi katak dewasa dengan menyerap kembali ekornya.
- Melakukan pencernaan intrasel.
- Menghancurkan senyawa karsinogenik.
C. Jenis-Jenis Lisosom
Ada dua jenis lisosom, yakni lisosom primer dan lisosom sekunder.- Lisosom primer, berperan memproduksi enzim yang belum aktif (vakulo makanan)
- Lisosom sekunder, berperan dalam kegiatan mencerna (autofagosom)
D. Peran Lisosom
Lisosom berperan dalam peristiwa:- Pencernaan instrasel: mencerna materi secara fagositosis
- Eksositosis: pembebasan sekrit keluar sel
- Autofagi: penghancuran organel sel yang telah rusak
- Autolisis: penghancuran diri sel dengan cara melepas enzim pencerna dari dalam lisosom ke dalam sel, contoh proses ini yaitu hilangnya ekor berudu ketika proses menuju dewasa.
E. Proses Pembentukan Lisosom
- Enzim lisosom merupakan suatu protein yang diproduksi oleh ribosom dan di masukkan ke dalam retikulum endoplasma (RE).
- Dari RE inilah enzim di masukkan ke dalam membran yang kemudian di kelaurkan ke sitoplasma menjadi lisosom.
- Sebelum itu ada juga enzim yang dimasukkan lebih dulu ke dalam badan golgi.
- Golgi akan membungkus enzim itu dengan membran, kemudian dilepaskan di dalam sitoplasma.
- Jadi, bisa disimpulkan bahwa pembentukan lisosom ada dua cara, yang pertama dibentuk langsung oleh RE dan yang kedua oleh badan golgi.
F. Penyakit pada Lisosom
Penyakit yang disebabkan oleh lisosom disebut Lysosomal storage diseases. Penyakit ini merupakan penyakit keturunan yang mempengaruhi metabolisme lisosom, yang terjadi akibat mutasi di gen struktural sehingga kekurangan salah satu enzim hidrolitik aktif yang secara normal ada dalam lisosom.Substrat yang tidak tercerna akan menumpuk dan mengganggu fungsi seluler lainnya. Penyakit lisosom ini sangat jarang ditemukan, dengan perbandingan sekitar 1 dari 7700 kelahiran manusia. Contohnya adalah penyakit Pompe.
Pompe merupakan penyakit genetik neuromuskular yang bisa terjadi pada bayi, anak-anak, dan orang dewasa, yang membawa gen cacat dari orang tuanya.
Salah satu gejala penyakit ini adalah perkembangan otot lemah, terutama pada otot fungsi bernapas dan bergerak. Bahkan pada bayi, penyakit ini dapat menyerang otot jantung.
Pompe disebabkan oleh cacat pada gen yang bertanggung jawab untuk membuat enzim acid alpha-glucosidase (GAA) yang terletak pada kromosom 17.
Enzim GAA ini hilang atau diproduksi dalam jumlah sedikit. Dimana enzim ini berfungsi sebagai pemecah glikogen, bentuk gula yang disimpan pada otot, sehingga penumpukan glikogen pada lisosom.
Demikianlah pembahasan mengenai pengertian, gambar, struktur dan fungsi lisosom secara lengkap. Apabila terdapat kesalahan dalam penulisan atau pembahasan, tolong beri tahu kami agar segera kami perbaiki. Semoga artikel ini bermanfaat dan membantu tugas kamu. Terimakasih sudah berkunjung.
Referensi:
https://id.wikipedia.org/wiki/Lisosom
https://biologisel.com/index.php?page=tampil&materi_id=8
https://hedisasrawan.blogspot.com/2013/10/lisosom-artikel-lengkap.html
Post a Comment for "Lisosom: Pengertian, Struktur, Fungsi, Jenis, dan Gambar"
= > Silahkan berkomentar sesuai artikel diatas
= > Berkomentar dengan url ( mati / hidup ) tidak akan di publish