Lisosom: Pengertian, Jenis Enzim, dan Mekanisme Pencernaan

Terima kasih telah mampir ke blog saya, pada kesempatan kali ini saya akan membahas tentang organel yang memiliki membran lainnya, yaitu lisosom.  Lisosom  masih merupakan bagian dalam sistem endomembran, selain retikulum endoplasma dan apparatus golgi. Pada kesempatan ini kita akan membahas pengertian lisosom, , macam lisosom, enzim lisosom,  mekanisme pencernaan lisosom dan proses fagositosis yang dilakukan olehnya.

1. Pengertian Lisosom

Lisosom dapat diartikan sebagai organel yang memiliki membrane dan berisi enzim-enzim hidrolitik yang membantu sel dalam mencerna molekul makanan. Enzim yang paling banyak dijumpai pada lisosom adalah asam fosfatase. Karena enzim tersebut banyak dijumpai di lisosom, maka enzim asam fosfatase dijadikan penanda tentang keberadaan lisosom itu sendiri. 

Gambar Lisosom
(Sumber: Reece et al, 2017)

2. Jenis Lisosom

Lisosom memiliki membran sama halnya dengan retikulum endoplasma dan aparatus golgi. Membran lisosom hanya terdiri dari satu lapis. Lisosom memiliki bentuk dan ukuran yang bervariasi. Berdasarkan aspek fisiologi, lisosom terbagi menjadi dua, yaitu lisosom promer dan lisosom sekunder.  Lisosom primer berisi yang hanya berisi enzim-enzim hidrolase, sedangkan lisosom sekunder tidak hanya berisi enzim hidrolase melainkan juga berisi substrat yang sedang dicerna.  Lisosom primer terbentuk dari pembentukan vesikel pada bagian trans aparatus golgi. Lisosom  primer tersebut pada awalnya dilapisi oleh selubung protein (disebut klatrin) yang selanjutnya selubung protein tersebut akan terlepas ketika vesikel dilepaskan. Berbeda halnya dengan lisosom sekunder yang terbentuk dari fusi (penggabungan ) antara vakuola makanan dan lisosom primer yang mengandung enzim hidrolase.

3. Enzim-Enzim Lisosom

Enzim-enzim yang terdapat pada lisosom berjumpa lebih dari 50 jenis enzim hidrolitik yang dapat dikelompokkan dalam beberapa kelompok, yaitu, fosfatase; nuklease, protease, enzim  penghidrolisis-GAG (glukosaminoglikan); polisakaridase dan oligosakaridase; enzim penghidrolisis sfingolipid; serta enzim penghidrolisis lipid. Dari kesemua golongan enzim yang dapat dijumpai pada lisosom, golongan fosfatase adalah enzim yang terbanyak dengan nama enzimnya asam fosfatase. Berikut kita perhatikan tabel berikut yang bersis tentang enzim dan substratnya. 

Enzim	Substrat
Fosfatase
Asam fosfatase	Fosfomonoester
Asam fosfodiesterase	Fosfodiesterase
Nuklease
Asam ribonuklease	RNA
Asam deoksiribonuklease	DNA
Protease
Katepsin	Protein
Kolagenase	Kolagen
Enzim Penghidrolisis-GAG
Iduronat sulfatase	Dermatan sulfat
β-galaktosidase	Kermatan sulfat
Heparan N-sulfatase	Heparan sulfat
α-N-asetilglukosaminidase	Heparan sulfat
Polisakaridase dan oligosakaridase
α-glukosidase	Glikogen
Fukosidase	Fukosiloligosakaride
α-Manosidase	Manosiloligosakaride
Sialidase	Sialiloligosakaride
Enzim Penghidrolisis Sfingolipid
Seramidase	Seramide
Glukoserebrosidase	Glukosilseramide
β-Heksosaminidase	GM2 ganglioside
Arilsulfatase A	Galaktosilsulfatide
Enzim Penghidrolisis Lipid
Asam lipase	Triasilgliserol
Fosfolipase	Fosfolipid

4. Mekanisme Pencernaan Lisosom

Proses pencernaan pada lisosom yang terjadi secara enzimatis terdiri dari berbagai macam tergantung jenis dan asal bahan atau substrat yang dicerna. Pada dasarnya, pencernaan pada lisosom dapat dibedakan menjadi pencernaan intraseluler dan pencernaan ekstraseluler.

• Pencernaan Intraseluler

Pencernaan intraseluler lisosom ini dapat dijumpai pada mekanisme pertahanan tubuh, nutrisi dan pengaturan sekresi. Pencernaan intraseluler berdasarkan asal bahan (subtrat) yang dicerna dibedakan menjadi heterofag dan autofag. 

 o Heterofag

Pencernaan heterofag lisosom terjadi pada bahan (substrat) yang diperoleh dari luar sel. Bahan (susbtrat) yang diperoleh dari luar sel ini masuk ke dalam sel melalui mekanisme endositosis. Bahan (substrat) tersebut masuk ke dalam sel dengan membentuk endosom. Endosom tersebut selanjutnya akan melebur dengan lisosom primer sehingga enzim lisosom dapat mencerna bahan (subtrat) tersebut. Peleburan lisosom primer dengan bahan (substrat) akan membentuk lisosom sekunder. Sisa pencernaan heterofag dikeluarkan dari sel dengan mekanisme eksositosis.

 o Autofag

Pencernaan autofag memperoleh bahan (substrat) yang dicerna berasal dari komponen sel itu sendiri. Proses pencernaan autofag dimulai dengan pembentukan membran ganda (asalnya belum diketahui) yang menyelubungi komponen sel yang akan dicerna sehingga membentuk suatu vesikel. Selanjutnya vesikel ini akan berfusi (bergabung) dengan lisosom primer yang mengandung enzim lisosom sehingga komponen sel tersebut dapat dicerna. Residu dari hasil pencernaan tersebut diklearkan dari sel melalui eksositosis, sedangkan bahan yang masih dibutuhkan sel akan ditata kembali.

• Pencernaan ekstraseluler

Pencernaan ekstraseluler terjadi dengan mencurahkan isi lisosom (dalam hal ini enzim lisosom) ke daerah ekstraseluler (luar sel). Proses pencernaan ekstraseluler menjadikan substansi antar sel sebagai bahan (substrat) yang dicerna. Proses ini dapat ditemukan pada perubahan jaringan tulang dan tulang rawan.  

Bagan Mekanisme Pencernaan Lisosom
(Sumber: Marianti dkk., 2007)

      

Referensi:

Karp, Gerald. 2010. Cell and Molecular Biology. 6thEd. Hoboken: John Wiley & Sons

Marianti, Aditya dan Sumadi. 2007. Biologi Sel. Yogyakarta: Graha Ilmu

Reece, Jane B. et al. 2008. Campbell Biology. Edisi Kedelapan Jilid 1. Terjemahan Damaring Tyas Wulandari. Erlangga: Jakarta

Reece, Jane B., et al. 2017. Campbell Biology.  11th Ed. Lake Ave: Pearson Education