Lisossomos

Os lisossomos são organelas essenciais para a manutenção da célula, atuando como o sistema digestivo celular. São pequenas vesículas membranosas que contêm uma variedade de enzimas potentes que são capazes de degradar diversos tipos de moléculas, como proteínas, lipídios, carboidratos e ácidos nucleicos. A função dos lisossomos é fundamental para a renovação de componentes celulares, a nutrição da célula e a defesa contra patógenos. Eles são formados a partir do complexo de Golgi e mantêm um ambiente interno ácido, ideal para a atividade de suas enzimas. Qualquer falha no funcionamento dos lisossomos pode levar ao acúmulo de substâncias não digeridas, resultando em graves (e raras) doenças conhecidas como doenças de depósito lisossômico (DDLs).

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Resumo sobre lisossomos

• Lisossomos são organelas celulares membranosas responsáveis pela digestão intracelular.
• Estão presentes em praticamente todas as células eucariontes animais.
• Possuem uma diversidade de enzimas digestivas que funcionam de forma ótima em meio ácido.
• As enzimas lisossomais são produzidas no retículo endoplasmático rugoso e processadas e empacotadas pelo complexo de Golgi.
• Desempenham funções de heterofagia (digestão de material externo) e autofagia (digestão de componentes celulares).
• A autólise é o processo de autodestruição celular mediado pelos lisossomos, como na metamorfose de anfíbios ou insetos.
• Falhas nas enzimas lisossomais podem causar doenças graves relacionadas ao acúmulo de resíduos nas células.

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O que são lisossomos?

Lisossomos são organelas membranosas que podem ser encontradas no citoplasma das células eucariontes. A sua principal função é a digestão celular e reciclagem de componentes. São formados por uma membrana que abriga um conjunto de enzimas hidrolíticas capazes de quebrar uma ampla variedade de moléculas. Essas organelas são fundamentais na manutenção da homeostase celular, atuando na eliminação de resíduos, reciclagem de componentes celulares envelhecidos e defesa da célula contra invasores (como bactérias e vírus).

Características dos lisossomos

Os lisossomos geralmente apresentam formato esférico, mas em algumas circunstâncias podem variar em forma e tamanho. Suas características específicas estão relacionadas às suas funções digestivas. São formados por uma membrana única que contém enzimas chamadas hidrolases ácidas.

As enzimas lisossomais são produzidas no retículo endoplasmático e processadas e ensacadas no complexo de Golgi, que libera vesículas repletas de enzimas (os lisossomos primários). Quando os lisossomos primários se fundem a um vacúolo (que contém o material a ser digerido), recebem o nome de lisossomos secundários.

 A membrana dos lisossomos tem função protetora, mantendo as potentes enzimas seguras do contato descontrolado com o citoplasma. Além disso, possui proteínas transportadoras que permitem a passagem de produtos da digestão para o citosol para serem reutilizados pela célula.

O interior do lisossomo é ácido, pH ideal para o ótimo funcionamento de suas enzimas. O pH do citosol é neutro, sendo essa diferença também uma proteção contra o efeito indesejado das enzimas lisossomais no citoplasma.

Estrutura dos lisossomos

A estrutura de um lisossomo é altamente funcional e consiste em dois componentes principais: membrana e matriz.

• Membrana lisossomal: é constituída por uma única bicamada lipídica que delimita a organela. Essa membrana é resistente à ação das próprias enzimas digestivas devido à organização única de seus lipídios e proteínas. Ela é fundamental para isolar o ambiente ácido e as enzimas da matriz lisossomal do resto da célula. Conta com proteínas de transporte que controlam a passagem de substâncias para dentro e para fora do lisossomo.

• Matriz lisossomal: é o interior do lisossomo, que contém uma solução concentrada de enzimas hidrolíticas. Essas enzimas são sintetizadas no retículo endoplasmático rugoso e processadas no complexo de Golgi antes de serem empacotadas em vesículas que se tornarão os lisossomos primários. As enzimas lisossomais (como proteases, nucleases, lipases, glicosidases, fosfatases, sulfatases) são chamadas de hidrolases ácidas por terem desempenho ótimo em meio ácido.

Função dos lisossomos

Os lisossomos desempenham várias funções cruciais para a célula que estão relacionadas à digestão celular. Elas podem ser agrupadas em processos dos tipos heterofagia, autofagia ou autólise.

• Heterofagia: é a digestão de partículas provenientes do meio extracelular. A célula pode englobar partículas por meio de fagocitose ou pinocitose. As partículas englobadas pela célula ficam restritas a um vacúolo isolado do citoplasma, no qual os lisossomos se fundem e liberam suas enzimas. Esse processo de digestão pode gerar nutrientes que são transportados para o citosol, assim como resíduos não digeridos que são eliminados da célula por exocitose.

• Autofagia: é o processo de digestão de componentes da própria célula, como organelas ou componentes envelhecidos. A célula envolve a estrutura a ser digerida com uma membrana, formando um vacúolo que receberá os lisossomos para a liberação de enzimas e digestão do componente. A autofagia é essencial para a renovação celular e para a sobrevivência da célula em condições de estresse, como a falta de nutrientes.

• Autólise: é a autodestruição da célula por meio da liberação das enzimas lisossomais no citoplasma. Esse processo ocorre em situações específicas, como na regressão da cauda do girino durante a metamorfose ou em casos de lesão celular irreversível.

Onde os lisossomos estão presentes?

Os lisossomos podem ser encontrados em praticamente todas as células eucariontes animais. Eles são particularmente abundantes em células que desempenham uma atividade digestiva intensa, como os macrófagos, que são células do sistema imunológico responsáveis por fagocitar patógenos e detritos celulares.

Embora sejam considerados característicos de células animais, estruturas semelhantes a lisossomos (com funções digestivas) também são encontradas em alguns protistas e fungos. Nas células vegetais, o vacúolo central muitas vezes desempenha uma função análoga à dos lisossomos, contendo enzimas hidrolíticas e atuando na degradação de substâncias.

Doenças relacionadas aos lisossomos

As doenças de depósito lisossômico (DDL) são um grupo de doenças genéticas raras causadas por uma deficiência nas enzimas lisossomais. Quando uma enzima específica está ausente ou não funciona corretamente, a substância que ela deveria degradar se acumula dentro dos lisossomos, causando o inchaço e o mau funcionamento da célula. Com o tempo, esse acúmulo pode levar a danos progressivos em vários tecidos e órgãos.

Um exemplo de DDLs é a doença de Tay-Sachs, que configura uma deficiência da enzima hexosaminidase A, que é necessária para degradar um tipo de lipídio chamado gangliosídeo GM. O acúmulo desse lipídio nas células nervosas do cérebro causa uma deterioração neurológica progressiva e fatal, geralmente na primeira infância.

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Exercícios sobre lisossomos

1. (Enem) Os sapos passam por uma metamorfose completa. Os girinos apresentam cauda e brânquias externas, mas não têm pernas. Com o crescimento e desenvolvimento do girino, as brânquias desaparecem, as pernas surgem e a cauda encolhe. Posteriormente, a cauda desaparece por apoptose ou morte celular programada, regulada por genes, resultando num sapo adulto jovem.

A organela citoplasmática envolvida diretamente no desaparecimento da cauda é o

a) ribossomo

b) lisossomo.

c) peroxissomo.

d) complexo golgiense.

e) retículo endoplasmático.

Resposta: B).

No processo de metamorfose do girino, a cauda desaparece por autólise, o que pode ser identificado pela descrição no enunciado em “apoptose ou morte celular programada”. A autólise é mediada pelos lisossomos, organelas responsáveis pela digestão intracelular, que liberam suas enzimas hidrolíticas no citosol, resultando na degradação dos componentes celulares e na consequente morte da célula.

2. (IF-RR) Assinale a alternativa correta segundo as proposições apresentadas:

I. A autofagia é quando os lisossomos, que são as organelas responsáveis pela digestão intracelular, digerem uma parte da própria célula.

II. A autofagia é quando os peroxissomos, que são responsáveis pela digestão intracelular, digerem uma parte da própria célula.

III. A autofagia é quando os lisossomos, que são as organelas responsáveis pela digestão extracelular, digerem uma parte da própria célula.

a) todas estão corretas.

b) somente a II está correta.

c) somente a II e III estão corretas.

d) somente a I está correta.

e) somente a I e II estão corretas.

Resposta: D).

A proposição I descreve corretamente a autofagia, que é o processo em que os lisossomos, organelas responsáveis pela digestão intracelular, degradam componentes da própria célula. A proposição II está incorreta, pois os peroxissomos não são responsáveis pela digestão intracelular. A proposição III está incorreta, pois a autofagia é um processo de digestão intracelular.

Fontes

ALBERTS, B. et al. Biologia molecular da célula. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.

INSTITUTO JÔ CLEMENTE. Doenças Lisossomais. 2025. Disponível em: https://institutojoclemente.org.br/doencas-lisossomais/.

JUNQUEIRA, L.C.; CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 9ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.