Qu'est-ce qu'un lysosome ?

Résumé du document

Les lysosomes se présentent comme de petites vésicules membranaires d'un diamètre de 0,1 mm à 1 mm. On peut en observer une centaine par cellule. La membrane des lysosomes a une épaisseur de 75 A à 100 A ; sur coupes elle présente une structure trilaminaire. Le contenu des lysosomes est électron dense, d'aspect hétérogène, il est mis en évidence en faisant précipiter le contenu des vésicules à la suite de réactions cytochimiques spécifiques.

La nature chimique du contenu des vésicules peut être définie en provoquant à leur niveau des réactions chimiques spécifiques. Les lysosomes contiennent de nombreux types d'enzymes (hydrolases) que l'on met en évidence par réaction avec leur substrat. On peut, par exemple, choisir de mettre en évidence des phosphatases. Le tissu est alors fixé avec du glutaraldéhyde (les enzymes sont maintenues dans leur localisation initiale), et incubé avec un substrat de l'enzyme en présence d'ions plomb ; il se produit un précipité de phosphate de plomb, électron dense, à l'intérieur de la
vésicule.

Extraits

[...] Le contenu enzymatique des lysosomes est synthétisé au niveau du R.E.G . Les polypeptides sont synthétisés sur la face hyaloplasmique des membranes, puis transférés dans les citernes du R.E.G . La synthèse du précurseur des oligosaccharides de type N-liés se fait aussi au niveau des membranes du R.E.G., enfin la glycosylation des polypeptides par le précurseur s'effectue dans les citernes du R.E.G . III-2-2/ Transfert dans le Golgi Les glycoprotéines précurseurs des hydrolases lysosomales sont ensuite transférées dans le réseau cis des dictyosomes de l'appareil de Golgi. [...]

[...] On vérifie la pureté de la fraction lysosomes et l'intégrité des structures au microscope électronique à transmission, et éventuellement en pratiquant des tests cytochimiques. II-2-2/ Résultats de l'analyse -Membranes: La constitution chimique des membranes est la suivante: de lipides: les lipides sont des phospholipides et du cholestérol (on note une richesse particulière en cholestérol). de protéines: les protéines sont des perméases assurant des transports transmembranaires de glucides, d'acides aminés et de nucléotides, et des pompes ioniques (pompes à couplées à des ADPases et ATPases . On note la très forte proportion de glycoprotéines. [...]

[...] Les deux vésicules, lysosome primaire et endosome, se fixent l'une à l'autre et fusionnent leurs membranes, formant un endolysosome. Les complexes macromoléculaires contenus dans les endosomes sont alors mis en contact avec le milieu acide du lysosome (ce qui contribue à amorcer leur dégradation) et surtout avec les hydrolases qui sont alors activées et deviennent fonctionnelles. L'activation des prohydrolases résulte de changements de conformation liés au nouvel environnement (pH 5 - pH et à des clivages protéolytiques (retrait par autocatalyse d'un peptide bloquant) Les petites molécules : monosaccharides, acides aminés, acides gras, etc . [...]

[...] IV-3-2/ Maladie de Tay-Sachs La maladie de Tay-Sachs est une affection d'origine génétique, dans laquelle une mutation au niveau d'un gène de structure se traduit par le défaut d'une enzyme lysosomale, la b-N-hexosaminidase. Le fait que cette enzyme soit inactive se traduit par une accumulation de glycolipides d'origine membranaire (gangliosides GM2) non dégradés dans les lysosomes des cellules nerveuses en particulier. Chez les sujets atteints on observe dés l'age de 8 mois des détériorations motrices et mentales; vers 18 mois les malades deviennent aveugles et présentent des signes de paralysie. La mort intervient entre 3 et 5 ans. [...]

[...] Les lysosomes sont en effet relativement peu abondants, fragiles, et le broyage doit être très doux. Les lysosomes et les mitochondries, qui ont un diamètre, une forme et une masse assez comparables, sont mélangés au sein d'une même fraction à l'issue d'un fractionnement classique par centrifugation différentielle. II-2-1/ Méthode Pour obtenir une fraction pure de lysosomes on est donc amené à utiliser des artifices de préparation, destinés à modifier leur densité avant d'effectuer le fractionnement. Ainsi on peut fournir aux cellules étudiées des molécules d'un détergent faible, qui seront incorporées dans les lysosomes en les rendant moins denses. [...]