Lizosoma (qadimgi yunoncha λύσις — parchalanish va σώμα — tana) — membrana bilan o‘ralgan hujayra organoidi bo‘lib, uning ichida kislotali muhit saqlanadi va ko‘plab eruvchan gidrolitik fermentlar mavjud. Lizosoma makromolekulalarni hujayra ichida hazm qilish, jumladan, autofagiya jarayonida parchalash uchun javobgardir; lizosoma sekretsiya orqali o‘z tarkibini ekzositoz vaqtida tashqariga chiqarishi ham mumkin; shuningdek, u hujayra ichidagi ayrim signal uzatish yo‘llarida, xususan, moddalar almashinuvi va hujayra o‘sishi bilan bog‘liq jarayonlarda ishtirok etadi.

Lizosoma — vezikulalar turlaridan biri bo‘lib, hujayraning endomembrana tizimiga kiradi. Lizosomalarning turli xillari hujayraning alohida kompartmentlari sifatida qaralishi mumkin.

Lizosomalar 1955-yilda kashf etilgan. Ularni kashf qilgan olim belgiyalik biokimyogar Kristian de Dyuv. Lizosomalar sutemizuvchilarning eritrotsitlardan boshqa barcha hujayralarida mavjud. O‘simliklarda hosil bo‘lish usuli va qisman vazifalariga ko‘ra lizosomalarga vakuolalar yaqin turadi. Lizosomalar ko‘pchilik protistlar (fagotrof va osmotrof oziqlanuvchi turlar) hamda zamburug‘larda ham uchraydi. Demak, lizosomalarning mavjudligi barcha eukariot hujayralariga xosdir. Prokariotlarda lizosomalar bo‘lmaydi, chunki ularda fagotsitoz va hujayra ichida hazm qilish jarayoni mavjud emas.

Lizosomalar zararli moddalar, jumladan, eskirgan organoidlar va begona molekulalarni parchalashda ishtirok etadi; bu esa hujayra ichidagi zaharsizlantirishga ham hissa qo‘shadi.

Lizosomalar faoliyatining buzilishi insondagi bir qator irsiy kasalliklar bilan bog‘liq bo‘lib, ular lizosomal to‘planish kasalliklari deb ataladi.

1949—1952-yillarda biokimyogar Kristian de Dyuv va uning kalamush jigari hujayralarida insulin ta’sirini o‘rganayotgan talabalari tasodifan kislotali fosfataza faolligi ajratib olish usuliga qarab kutilmagan tarzda farq qilishini aniqladilar. Ular kislotali fosfatazadan standart sifatida foydalanishgan, tadqiqotning asosiy obyekti esa insulin almashinuvi bilan bog‘liq glyukoza-6-fosfataza fermenti edi. Tajribalar davomida hujayra tarkibi sentrifugada fraksiyalarga ajratilganda kislotali fosfataza mikrosomal fraksiya bilan bog‘liq ekani, biroq oddiy hujayra ekstrakti bilan solishtirganda faolligi bor-yo‘g‘i o‘ndan bir qismni tashkil qilishi aniqlandi. Bundan tashqari, mikrosomal fraksiya muzlatkichda bir necha kun saqlangach, kislotali fosfataza faolligi ortgan. Bu hodisani dastlab texnik xato bilan izohlashgan. Biroq tajriba takrorlanganda ham aynan shu natija olingan. Shundan kelib chiqib, hujayrada fermentni o‘z ichida saqlovchi, membrana bilan o‘ralgan zarrachalar mavjudligi taxmin qilingan. 1952-yildan 1955-yilgacha mikrosomal fraksiya bilan bog‘langan yana bir nechta kislotali gidrolaza aniqlangan. Lizosomalar kashf etilgan yil deb hisoblangan 1955-yilda K. de Dyuv membrana bilan o‘ralgan, ichida past pH saqlanadigan va kislotali muhitda eng yaxshi ishlovchi bir qator fermentlar joylashgan hujayra organoidiga «lizosoma» deb nom berishni taklif qilgan. O‘sha 1955-yilda amerikalik sitolog Aleks Novikov^[ingl.] AQSHning Vermont universitetida faoliyat yuritgan, mikroskopiya texnikasini puxta egallagan olim K. de Dyuv laboratoriyasiga tashrif buyurib, qisman tozalangan lizosomalar preparatidan foydalanib ushbu organoidlarning dastlabki elektron fotosuratlarini olgan. Keyinchalik, 1961-yilda Aleks Novikov kislotali fosfatazani gistokimyoviy usulda aniqlash va elektron mikroskopiya yordamida fermentning lizosomalarda joylashganini tasdiqlagan. 1963-yilda belgiyalik biokimyogar Anri Ers, avval K. de Dyuv guruhida ishlagan olim, lizosomal ferment α-glyukozidazaning yetishmasligini Pompe kasalligi bilan og‘rigan bemorlarda aniqlagan va boshqa genetik kasalliklar ham lizosomalar faoliyatining buzilishi bilan bog‘liq bo‘lishi mumkinligini taxmin qilgan. Hozirgi vaqtda 50 dan ortiq irsiy kasallik lizosoma yetishmovchiligi bilan bog‘lanadi.

1974-yilda hujayraning tuzilishi va funksional tashkil topishini o‘rganishga qo‘shgan hissasi uchun K. de Dyuv tibbiyot bo‘yicha Nobel mukofotiga sazovor bo‘lgan.

Lizosomalar shakli, o‘lchami, ultrastrukturasi va sitokimyoviy xususiyatlariga ko‘ra xilma-xildir. Hayvon hujayralarida lizosomalar o‘lchami odatda 1 mkm dan kichik bo‘ladi, biroq ayrim hujayralarda, masalan, makrofaglarda ular bir necha mikrondan ham katta bo‘lishi mumkin. Lizosomalar ko‘pincha sharsimon yoki oval, ba’zan naychasimon shaklga ega. Ularning soni bittadan (ko‘plab o‘simlik va zamburug‘ hujayralaridagi yirik vakuola) bir necha yuz yoki mingtagacha (hayvon hujayralarida) yetadi. Hayvonlarda lizosomalar odatda hujayra ichki hajmining 5 % idan oshmaydi.

Lizosomalarning asosiy belgilaridan biri — ularda turli fermentlarning (kislotali gidrolazalarning) mavjudligi bo‘lib, ular oqsillar, uglevodlar, lipidlar va nuklein kislotalarni parchalashi mumkin. Lizosoma fermentlariga katepsinlar (to‘qima proteazalari), kislotali ribonukleaza, fosfolipaza va boshqalar kiradi. Bundan tashqari, lizosomalarda organik molekulalardan sulfat (sulfatazalar) yoki fosfat (kislotali fosfataza) guruhlarini ajrata oladigan fermentlar ham mavjud. Umuman olganda, lizosoma bo‘shlig‘ida 60 ga yaqin eruvchan kislotali gidrolitik ferment bo‘ladi.

Lizosomalarga ichki muhitning kislotali reaksiyasi xos bo‘lib, bu lizosomal gidrolazalarning optimal ishlashini ta’minlaydi. Odatda lizosomalardagi pH ko‘rsatkichi taxminan 4,5-5 bo‘ladi, ya’ni ulardagi protonlar konsentratsiyasi sitoplazmadagidan ikki tartibga yuqori. Bunga lizosoma membranasidagi proton nasosi — proton ATFaza yordamida ta’minlanadigan protonlarning faol tashilishi sabab bo‘ladi. Proton nasosidan tashqari, lizosoma membranasida makromolekulalar gidrolizi mahsulotlarini sitoplazmaga tashiydigan oqsil tashuvchilar ham joylashgan: aminokislotalar, qandlar, nukleotidlar, lipidlar.

Ilgari kislotali fosfatazaning yuqori faolligi lizosomalarni aniqlash belgilaridan biri sifatida ishlatilgan. Hozir esa o‘ziga xos membrana glikoproteinlari — LAMP1 va LAMP2 mavjudligi ishonchliroq belgi deb hisoblanadi. Ular lizosomalar hamda kechki endosomalar membranasida bo‘ladi, ammo vakuomaning boshqa kompartmentlari membranalarida uchramaydi.

Lizosomalar Golji apparatidan ajralib chiqadigan pufakchalardan (vezikulalardan) hamda endosomalar deb ataladigan, modda endotsitoz orqali kiradigan pufakchalardan hosil bo‘ladi. Autolizosomalar (autofagosomalar) hosil bo‘lishida endoplazmatik to‘r membranalari ishtirok etadi. Barcha lizosomal oqsillar endoplazmatik to‘r membranasining tashqi tomoniga birikkan ribosomalarda sintezlanadi, so‘ng uning bo‘shlig‘idan va Golji apparatidan o‘tadi.

Lizosomalarning turli yetilish bosqichlari va turlari uchun umumqabul qilingan tasnif va nomlash tizimi mavjud emas. Birlamchi va ikkilamchi lizosomalar farqlanadi. Birlamchi lizosomalar Golji apparati hududida hosil bo‘lib, fermentlari nofaol holatda bo‘ladi, ikkilamchi lizosomalarda esa faol fermentlar mavjud. Odatda lizosoma fermentlari pH pasayganda faollashadi. Lizosomalar orasida geterolizosomalar (hujayra tashqarisidan fago- yoki pinotsitoz yo‘li bilan kirgan materialni hazm qiladigan) va autolizosomalar (hujayraning o‘z oqsillari yoki organoidlarini parchalaydigan) ham farqlanadi. Quyida lizosomalar va ular bilan bog‘liq kompartmentlarning keng qo‘llanadigan tasnifi keltirilgan:

1. Erta endosoma — unga endotsitoz (pinotsitoz) pufakchalari kelib qo‘shiladi. Erta endosomada o‘z yukini past pH tufayli ajratgan retseptorlar tashqi membranaga qaytariladi.
2. Kechki endosoma — unga erta endosomadan pinotsitoz orqali yutilgan material solingan pufakchalar, Golji apparatidan esa gidrolazalar saqlovchi pufakchalar keladi. Mannoza-6-fosfat retseptorlari kechki endosomadan Golji apparatiga qaytariladi.
3. Lizosoma — unga kechki endosomadan gidrolazalar va hazm qilinayotgan material aralashmasi bo‘lgan pufakchalar kelib tushadi.
4. Fagosoma — unga fagotsitoz yo‘li bilan yutilgan kattaroq zarrachalar (bakteriyalar va hokazolar) kiradi. Fagosomalar odatda lizosoma bilan qo‘shiladi.
5. Autofagosoma — sitoplazmaning ikki membrana bilan o‘ralgan, odatda ayrim organoidlarni ham o‘z ichiga oladigan va makroautofagiya jarayonida paydo bo‘ladigan qismi. U lizosoma bilan qo‘shiladi.
6. Multivezikulyar tanachalar — odatda bitta membrana bilan o‘ralgan bo‘lib, ichida yana bittadan membrana bilan qoplangan mayda pufakchalar mavjud. Ular mikroautofagiyaga (quyiga qarang) o‘xshash jarayon natijasida hosil bo‘ladi, ammo tashqaridan olingan materialni saqlaydi. Mayda pufakchalarda odatda tashqi membrana retseptorlari (masalan, epidermal o‘sish omili retseptorlari) qoladi va keyinchalik parchalanadi. Hosil bo‘lish bosqichi jihatidan ular erta endosomaga mos keladi. Yadro qobig‘idan kurtaklanish orqali ikki membrana bilan o‘ralgan multivezikulyar tanachalar hosil bo‘lishi ham tasvirlangan.
7. Qoldiq tanachalar (telolizosomalar) — hazm bo‘lmagan material (jumladan, lipofussin) saqlovchi pufakchalar. Sog‘lom hujayralarda ular tashqi membrana bilan qo‘shilib, ekzositoz yo‘li orqali hujayrani tark etadi. Qarish yoki patologiyada esa to‘planadi.

Lizosomalar quyidagi vazifalarni bajaradi:

• hujayra endotsitoz orqali yutgan moddalar yoki zarrachalarni (bakteriyalarni, boshqa hujayralarni) hazm qilish.
• autofagiya — hujayraga keraksiz tuzilmalarni yo‘q qilish, masalan, eskirgan organoidlarni yangilariga almashtirish paytida yoki hujayraning o‘zida sintezlangan oqsillar va boshqa moddalarni parchalash.
• autoliz — hujayraning o‘zini o‘zi hazm qilishi, natijada uning nobud bo‘lishi (ba’zan bu jarayon patologik bo‘lmay, organizmning rivojlanishi yoki ayrim ixtisoslashgan hujayralarning farqlanishi bilan bog‘liq bo‘ladi). Masalan, itbaliq qurbaqaga aylanganda dum hujayralaridagi lizosomalar dum to‘qimasini hazm qiladi: dum yo‘qoladi, hosil bo‘lgan moddalar esa so‘rilib, tananing boshqa hujayralari tomonidan ishlatiladi.
• tashqi tuzilmalarni eritish (masalan, osteoklastlar)

Hujayra ichida hazm qilishga ega ko‘plab protistlar va hayvonlarda lizosomalar endotsitoz orqali yutilgan oziqni hazm qilishda ishtirok etadi. Bunda lizosomalar hazm vakuolalari bilan qo‘shiladi. Protistlarda hazm bo‘lmagan oziq qoldiqlari, odatda, hazm vakuolasi tashqi membrana bilan qo‘shilganda hujayradan chiqariladi.

Bo‘shliqdagi hazm qilish ustun bo‘lgan ko‘plab hayvonlarda (masalan, xordalilarda) hujayralar hujayralararo suyuqlik yoki qon plazmasidan oziq moddalarni pinotsitoz orqali oladi. Bu moddalar lizosomalarda parchalangandan so‘ng hujayraning moddalar almashinuviga qo‘shiladi. Buning yaxshi o‘rganilgan misoli — hujayralar tomonidan xolesterinning o‘zlashtirilishi. Qonda past zichlikdagi lipoprotein (LDL) shaklida tashiladigan xolesterin LDL membrana retseptorlari bilan bog‘langanidan keyin pinotsitoz pufakchalari ichiga kiradi. Retseptorlar erta endosomadan membranaga qaytadi, LDL esa lizosomalarga o‘tadi. Shundan so‘ng LDL hazm qilinadi, ajralgan xolesterin esa lizosoma membranasi orqali sitoplazmaga kiradi.

Lizosomalar moddalar almashinuvida bilvosita ham ishtirok etib, hujayralarning gormon ta’siriga nisbatan sezgirligini pasaytirishni (desensibilizatsiyani) ta’minlaydi. Gormon hujayraga uzoq vaqt ta’sir qilganda unga bog‘langan retseptorlarning bir qismi endosomalarga o‘tadi va keyin lizosomalarda parchalanadi. Retseptorlar sonining kamayishi hujayraning gormonga sezgirligini pasaytiradi.

Odatda autofagiyaning ikki turi — mikroautofagiya va makroautofagiya farqlanadi. Mikroautofagiyada, multivezikulyar tanachalar hosil bo‘lishidagi kabi, endosoma yoki lizosoma membranasida ichkariga botgan qismlar paydo bo‘ladi, ular keyin ichki pufakchalarga ajraladi. Farqi shundaki, bu pufakchalarga hujayraning o‘zida sintezlangan moddalar kiradi. Shu yo‘l bilan hujayra energiya yoki qurilish materiali yetishmaganda (masalan, ochlikda) oqsillarni parchalashi mumkin. Biroq mikroautofagiya normal sharoitlarda ham sodir bo‘ladi va umuman olganda tanlab ta’sir qilmaydi. Ba’zan mikroautofagiya davomida organoidlar ham hazm qilinadi. Masalan, achitqilarda peroksisomalarning mikroautofagiyasi hamda yadrolarning qisman mikroautofagiyasi tasvirlangan; bunda hujayra yashovchanligini saqlab qoladi.

Makroautofagiyada sitoplazmaning bir qismi (ko‘pincha ayrim organoidlarni ham o‘z ichiga olgan qismi) endoplazmatik to‘r sisternasiga o‘xshash membranali kompartment bilan o‘raladi. Natijada u sitoplazmaning qolgan qismidan ikki membrana bilan ajralib qoladi. So‘ng bu autofagosoma lizosoma bilan qo‘shiladi va ichidagilar hazm qilinadi. Aftidan, makroautofagiya ham tanlab ta’sir qilmaydi. Shunga qaramay, u orqali hujayra «xizmat muddatini o‘tab bo‘lgan» organoidlardan (mitoxondriyalar, ribosomalar va boshqalardan) xalos bo‘lishi mumkinligi ko‘p ta’kidlanadi.

Autofagiyaning uchinchi turi — shaperonga bog‘liq autofagiya. Bu usulda qisman denaturatsiyaga uchragan oqsillar sitoplazmadan lizosoma membranasi orqali maqsadli ravishda uning bo‘shlig‘iga o‘tkaziladi.

Lizosoma fermentlari ko‘pincha lizosoma membranasi yemirilganda ajralib chiqadi. Odatda ular sitoplazmaning neytral muhitida faolsizlanadi. Ammo hujayradagi barcha lizosomalar bir vaqtda yemirilsa, hujayra o‘z-o‘zini parchalashi — autoliz yuz berishi mumkin. Patologik va odatiy autoliz farqlanadi. Patologik autolizning keng tarqalgan turi — to‘qimalarning o‘limdan keyingi autolizidir.

Organizm rivojlanishi va hujayralarning differensiatsiyasi bilan bog‘liq ko‘plab jarayonlarda ham odatiy autoliz kuzatiladi. Masalan, to‘qimalarning yemirilish mexanizmi sifatida hujayra autolizi lichinka davridagi hasharotlarda ayniqsa to‘liq metamorfoz paytida, shuningdek, itbaliqlarning dumi so‘rilib ketishida tasvirlangan. Biroq bu tavsiflar apoptoz va nekroz o‘rtasidagi farqlar hali aniqlanmagan davrga tegishli. Har bir holatda a’zo yoki to‘qima yemirilishining asosida autoliz bilan bog‘liq bo‘lmagan apoptoz yotmaganini aniqlash zarur.

O‘simliklarda autoliz o‘limidan keyin ham vazifasini bajaradigan hujayralar (masalan, traxeidlar yoki o‘tkazuvchi nay elementlari) differensiatsiyasi bilan birga kechadi. Qisman autoliz floema hujayralari — elaksimon naychalarning bo‘g‘imlari yetilishida ham sodir bo‘ladi.

Ba’zan lizosomalar noto‘g‘ri ishlashi tufayli to‘planish kasalliklari rivojlanadi; bunda mutatsiyalar sabab fermentlar ishlamaydi yoki sust ishlaydi. Lizosomal to‘planish kasalliklariga Goshe kasalligi, Pompe kasalligi, Tey — Saks kasalligi misol bo‘la oladi. Lizosoma faoliyati buzilishi bilan bog‘liq 50 dan ortiq irsiy kasallik ma’lum.

Nekrozga uchragan hujayralarning, jumladan, granulotsitlarning lizosomalari shikastlanishi yallig‘lanish jarayonini boshlaydi.

• Chensov Yu. S. Hujayraviy patologiya elementlari bilan sitologiya: universitetlar va tibbiyot oliygohlari uchun o‘quv qo‘llanma. — M.: MIA, 2010. — 361 bet. — 4000 nusxa. — ISBN 978-5-9986-0013-5.
• Hujayraning molekulyar biologiyasi: 3 jildda / B. Alberts, A. Jonson, D. Lyuis va boshqalar. — Moskva–Ijevsk: «Muntazam va xaotik dinamika» ilmiy-tadqiqot markazi, Kompyuter tadqiqotlari instituti, 2013. — J. II. — B. 1196-1208. — 992 bet. — ISBN 978-5-4344-0112-8.
• Hujayralar / B. Lyuin va boshqalar. — M.: BINOM. Bilimlar laboratoriyasi, 2011. — B. 179-235. — 951 bet. — (Eng yaxshi xorijiy darslik). — ISBN 978-5-94774-794-2.