Categories: Makhluk Hidup

6 Fungsi Lisosom pada Sel Hewan dan Tumbuhan

Lisosom merupakan suatu bagian dalam sel yang berfungsi sebagai organ dengan bentuk yang menyerupai kantong terikat membran dan di dalamnya terkandung enzim hidrolitik yang memiliki fungsi untuk mengontrol sistem pencernakan intraseluler di berbagai kondisi.

Lisosom berasal dari kata Lyso yang berarti pencernakan, dan kata soma yang berarti tubuh. Lisosom ditemukan pertama kali oleh seorang Ilmuwan yang bernama Cristian De Duve pada tahun 1950, dimana keberadaan dari organel ini bisa dijumpai di semua sel eukariotik. Lisosom merupakan organel pencernakan yang terdapat pada sel hewan, dan pada tumbuh-tumbuhan organel ini dikenal dengan nama vakuola yang berfungsi untuk mencerna, serta menyimpan senyawa organik yang dihasilkan tanaman

Pembentukan Lisosom

Pada dasarnya, lisosom merupakan vesikula khusus yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan berbagai jenis enzim. Terdapat sekitar 40 hingga 50 jenis enzim hidrolitik yang tersimpan di dalam organel ini, diantaranya adalah protease, lipase, glikosidase, nuklease, fosfolipase, sulfatase, serta fosfatase. Enzim-enzim lisosom tersebut dapat menghirolisis semua jenis bentuk makromolekul seperti lipid, fosfolipid, polisakarida, protein, serta asam nukleat. Selain itu, enzim-enzim tersebut dapat bekerja secara optimal pada Ph asam, yaitu Ph 5.

Dan dari setiap sel pada hewan dan tumbuhan memiliki beberapa hormon seperti :

Terdapat 2 metode proses pembentukan lisosom, yaitu :

Proses yang dilakukan secara langsung oleh RE – Dalam proses ini, enzim lisozom yang dihasilkan adalah protein yang diproduksi oleh ribosom yang kemudian masuk ke dalam RE. Setelah dari RE, enzim tersebut lalu dimasukkan ke dalam membran yang kemudian dikeluarkan ke sitoplasma. Dari situ terbentuklah lisosom.
Dilakukan oleh Golgi – Dalam proses ini, enzim yang dihasilkan oleh ribosom terlebih dahulu dimasukkan ke dalam golgi. Di sini, golgi akan membungkus enzim dengan membran. Langkah selanjutnya, enzim tersebut akan dilepaskan ke sitoplasma.

Lisosom merupakan organel berisi enzim hidrolitik yang berfungsi untuk memecah protein, lipid, polisakarida, serta fosfolipid. Organel ini hanya ditemukan pada hewan saja. Bentuk dari lisosom adalah agak bulat dengan diameter mencapai 1,5 mikron. Selain berperan aktif dalam melakukan fungsi imunitas, lisosom juga berperan dalam Pencernakan intra sel, misalnya pada sel-sel darah putih atau protozoa. Lisosom juga berperan dalam membunuh sel-sel, dimana lisosom juga terdapat di dalam sel-sel darah terutama leukosit, monosit, dan limfosit. Di dalam sel-sel tersebut, lisosom melakukan sintesis enzim-enzim hidrolitik guna menghancurkan bakteri-bakteri patogen yang menyerang tubuh. Dalam hal ini, Lisosom membantu menghancurkan sel-sel yang mati atau rusak dan menggantikannya dengan sel-sel yang baru yang dikenal dengan autofogus.

Adapun fungsi lisosom antara lain adalah :

1. Pencernakan intrasel

Ini merupakan salah satu fungsi utama dari lisosom, dimana materi yang dicerna bisa berasal dari luar maupun dari dalam sel itu sendiri. Jika materi yang dicerna berasal dari luar sel, maka materi tersebut masuk ke dalam sitoplasma melalui pinositosis dan fagositosis. Dinamakan pencernakan intrasel karena pencernakan tersebut berlangsung di dalam lisosom, dimana enzim hidrolitik tidak pernah keluar dari lisosom. Hal ini menyebabkan proses pencernakan berlangsung secara optimal. Jika terjadi kasus pecahnya lisosom, kondisi ini akan mengakibatkan enzim-enzim hidrolitik keluar dari lisosom dan menghancurkan sel itu sendiri.

2. Endositosis

Ini merupakan mekanisme masuknya makromolekul yang berasal dari luar sel ke dalam sel. Molekul tersebut nantinya akan melewati endocytic pathway yang selanjutnya molekul tersebut akan dibawa ke endosom awal yang merupakan vesikel-vesikel kecil yang tidak beraturan. Endosom awal memiliki ph asam sekitar 6, disini beberapa makromolekul akan mengalami proses pemilihan, dimana terdapat materi yang digunakan yaitu dibawa ke endosom lanjut, dan ada juga materi yang tidak dipergunakan dan dibuang ke sitoplasma. Di endosom lanjut yang memiliki ph asam 5 terjadilah proses pematangan dari materi yang dicerna sehingga terbentuklah lisosom.

Dalam proses endositosis terdapat 2 buah reseptor yang terletak di luar membran plasma. Reseptor tersebut adalah :

Housekeeping reseptor yang bertanggung jawab dalam pengambilan materi yang akan dipergunakan oleh sel.
Signaling reseptor yang bertanggung jawab dalam proses pengikatan ligan di bagian ekstraseluler yang berfungsi untuk membawa pesan guna mengubah aktivitas di dalam sel.

Berdasarkan berat jenis, ph, dan komposisi proteinnya, endosom terbagi menjadi 2 tipe, yaitu :

Early endosom, merupakan endosom yang terletak di daerah sekitar dalam sel
Late Endosom, yaitu endosom yang terletak lebih dekat dengan bagian nukleus sel.

3. Autofagi

Ini merupakan suatu mekanisme pendegradasian yang dilakukan oleh lisosom erhadap organel sel yang sudah tidak dapat berfungsi lagi tanpa terjadi kehilangan bahan kimia penyusunnya yang digunakan lagi oleh sel.

Sebagai contoh adalah degradasi yang terjadi pada sel hati dengan mitokondria yang berumur rata-rata 10 hari. Mitokondria yang sudah berumur 10 hari dan tidak berfungsi lagi diselubungi oleh suatu organel dari retikulum endoplasma kasar dan membentuk autofagosom yang kemudian akan bergabung dengan lisosom agar mitokondria dapat dihancurkan oleh enzim hidrolitik. Contoh autofagi yang lainnya adalah transformasi berudu menjadi katak, serta embrio manusia.

4. Fagositosis

Ini merupakan proses pemasukan berbagai partikel dengan ukuran yang besar yaitu partikel yang memiliki diameter lebih besar dari 5 µm serta mikroorganisme seperti virus maupun bakteri ke dalam sel yang berasal dari lingkungan. Proses ini dilakukan oleh berbagai tipe sel yang telah mengalami spesialisasi.

Sebagai contoh adalah kasus yang terjadi pada kebanyakan jenis protista seperti amoeba maupun siliata yang dalam mendapatkan makanan, cara yang mereka lakukan adalah dengan menangkap partikel makanan atau mikroorganisme yang lebih kecil. Selanjutnya, partikel makanan yang tertangkap tersebut dimasukkan ke dalam organel yang dikenal dengan nama vakuola atau fagosom, dimana vakuola atau fagosom tersebut berasal dari sebagian kecil membran plasma. Selanjutnya fagosom akan bergabung dengan lisosom guna melakukan pencernakan terhadap partikel makanan yang telah ditangkap.

5. Eksositosis

Ini merupakan mekanisme transpor berupa molekul-molekul yang berukuran besar yang melewati membran plasma dari dalam ke luar sel yaitu dengan cara menggabungkan vesikula yang berisi molekul-molekul tersebut dengan membran plasma. Contoh peristiwa eksositosis ciri-ciri makhluk hidup yang melewati proses pergantian tulang rawan yang terjadi pada perkembangan tulang keras.

6. Autolisis

Ini merupakan proses penghancuran diri yang dilakukan oleh sel dengan cara membebaskan isi lisosom ke dalam sel. Contoh kasus tersebut terjadi pada daur hidup katak, yaitu saat berudu menyerap kembali ekornya saat ia menginjak usia dewasa. Selain fungsi-fungsi tersebut, lisosom juga memiliki peranan yang penting dalam upaya menghancurkan senyawa-senyawa karsiogenik yang masuk ke dalam tubuh.

Dari uraian-uraian diatas, bisa disimpulkan bahwa lisosom merupakan suatu organel yang memiliki peranan yang cukup penting dalam sel-sel tubuh. Lalu, apa yang akan terjadi apabila lisosom mengalami kerusakan?

Lisosom yang abnormal akan dapat menyebabkan berbagai macam penyakit fatal yang bisa berdampak pada kematian. Penyakit yang timbul akibat penyimpangan lisosom merupakan kelainan turunan yang dapat berpengaruh pada metabolisme lisosom. Penyakit tersebut adalah Lysosomal storage diseases (LSD) yang merupakan suatu penyakit keturunan yang disebabkan karena lisosom kekurangan salah satu enzim hidrolitik. Penyakit ini dapat menyebabkan enzim-enzim hidrolitik yang digunakan oleh lisosom dalam proses pencernaan tidak dapat disintesis oleh fungsi ribosom. Kondisi tersebut mengakibatkan terjadinya penumpukan subtrat yang seharusnya dapat dicerna, dan pada akhirnya kondisi tersebut menyebabkan terjadinya kelainan-kelainan pada tubuh.

Bagian-Bagian Lisosom

Di atas telah dijelaskan bahwa struktur lisosom terdiri dari berbagai jenis enzim hidrolitik serta membran lisosom. Untuk mengetahui lebih jelas tentang struktur dari lisosom tersebut, berikut ini penjelasannya.

1. Membran Lisosom

Lisosom merupakan vesikula yang memiliki batas berupa membran tunggal yang didalamnya terdapat berbagai jenis enzin proteolitik. Membran lisosom memiliki kandungan berupa karbohidrat netral, hexoamina, serta asam N-asetilmuramat yang jumlahnya jauh lebih banyak jika dibandingkan dengan membran plasma. Membran ini lebih tebak jika dibandingkan dengan membran mitokondria, yaitu sekitar 9 nm. Kemampuan yang dimiliki membran ini antara lain adalah mampu berfusi dengan fungsi membran sel pada hewan lain secara selektif, misalnya fusi yang dilakukan bersama fagosom atau endosom selama terjadi pencernakan intra sel. Selain itu, membran lisosom juga mampu berfusi dengan membran plasma selama proses sekresi sel berlangsung.

Keberadaan membran lisosom adalah untuk melindungi lisosom dari kebocoran dan agar enzim-enzim yang berada di dalam lisosom tidak keluar dan memakan seluruh isi sel yang berakibat kematian sel atau sel akan habis. Selain itu, membran ini juga berfungsi sebagai bagian terpisah dimana enzim pencernakan disimpan. Kita tahu bahwa enzim-enzim hidrolitik bekerja aktif dalam ph asam. Nah, untuk menyediakan ph bagi enzim-enzim tersebut, maka membran lisosom memiliki pompa proton yang dinamakan pompa H+ yang mempergunakan energi dari hidrolisis ATP.

2. Enzim-Enzim Hidrolitik

Di atas juga telah dijelaskan bahwa terdapat sekitar 40 hingga 50 jenis enzim hidrolitik yang terdapat dalam lisosom yang kesemuanya mampu aktif pada ph asam. Kondisi asam tersebut dihasilkan di membran organel oleh pompa proton atau pompa H+. Dan lisosom dapat mpertahankan kondisi keasaman tersebut dengan cara bagian membran lisosom melakukan pemompaan ion hidrogen dengan menggunakan energi ATP yang berasal dari sitosol ke dalam lumen lisosom. Ion hidrogen dapat masuk ke dalam lumen lisosom karena protein integral yang terdapat dalam membran lisosom memiliki kandungan glikosilat yang tinggi serta adanya garis pelindung yang berasal dari karbohidrat yang mampu melindungi membran dari kerusakan.

Contoh Enzim-enzim Hidrolitik antara lain :

Enzim Fosfatase, yang merupakan enzim yang paling mendominasi pada lisosom. Contoh enzim fosfatase adalah Acid phosphatase yang memiliki substrat Phosphomonoesterus, dan Acid phosphodiesterase yang memiliki substrat phosphodiesters
Enzim nuklease, yang terdiri dari Acid Ribonuclease yang bersubstrat RNA dan Acid Deoxyribinuclease yang bersubstrat DNA.
Enzim Protease, yang terdiri dari Cathepsin yang bersubstrat protein, enzim peptidase yang bersubstrat peptida, dan Collagenase yang bersubstrat collagen
GAG-Hydrolizing Enzymes, yang terdiri dari iduronate sulfatase yang bersubstrat dermatan sulfate, B-Galaktosidase yang bersubstrat Keratan sulfate, Heparan N-Sulfatase yang bersubstrat Heparan Sulfate, dan α-N-Acetylglucosaminidase yang bersubstrat Heparan Sulfate
Polysaccharidases dan Oligosaccharidases yang terdiri dari α-glucosidase yang bersubstrat glicogen, Fucosidase yang bersubstrat Fucosyloligosaccharides, α-manosidase yang bersubstrat Mannosyloligossacharides, dan Sialidase yang bersubstrat Sialyloligosaccharides
Sphingolipid hydrolyzing enzymes yang terdiri dari Ceramidase yang bersubstrat ceramide, Glucocerebosidase yang bersubstrat Glucosylceramide, β-Hexosaminidase yang bersubstrat GM2ganglioside, dan Arylsulfatase yang bersubstrat Galactosylsulfatide
Lipid hidrolysing enzimes yang terdiri dari Acid lipase yang bersubstrat Triacylglycerols, dan Phospholipase yang bersubstrat Phospholipids.

Klasifikasi Lisosom

Sampai saat ini, lisosom diklasifikasikan menjadi 2 jenis utama, yaitu :

Lisosom primer yang merupakan jenis lisosom yang masih belum dipergunakan dalam proses pencernakan atau dalam proses hidrolisis.
Lisosom sekunder, yaitu jenis lisosom primer yang telah bekerja dalam proses pencernakan atau hidrolisis dan telah menyatu dengan membran fagosom.

Lisosom sekunder memiliki dua fungsi yang memiliki keterkaitan kerjasama yang erat di dalam sel, yaitu :

Heterolisosom yang terjadi bila substrat yang dicerna berasal dari luar sel. Hal ini menunjukkan bahwa heterolisosom terbentuk dari fusi antar lisosom primer dan fagosom atau endosom
Autolisosom yang terjadi pada saat substrat-substrat yang dicerna merupakan substrat intraseluler yang dibatasi oleh membran (sitosegresom). Autolisosom terbentuk dari fusi lisosom primer dengan sitosegresom.