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세포 소기관 Organelle |
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| 영어 | Lysosome |
| 그리스어 | λυσόσωμα |
1. 개요
가수분해효소를 갖고 효소작용을 하는 세포 내 작은 기관. 뒤브(Christian de Duve)가 발견했고 크기는 0.25μm ∼ 0.5μm 정도이다. 단어 자체는 그리스어에서 유래했으며, '풀다, 분해하다'라는 뜻을 가진 그리스어 접사 λυσ- (lys-)와 '몸'을 뜻하는 그리스어 단어 σῶμα (sôma)의 합성어이다.국어사전에는 '리소좀'이라고 적는 것이 일반적이다. 아무래도 독일식 발음 '뤼조좀[lyzoˈzoːm]'이나 일본어 '리소솜(リソソーム)'의 영향을 받은 것 같다. 영어나 프랑스어, 독일어 등 모두 첫 s와 두 번째 s의 발음이 모두 [s]이거나 [z]로 다르지 않은데 한국어로만 다른 건 특이한 부분. 리보솜과 구분하기 위함일 가능성도 있다. 오늘날에는 lysosome의 영어 발음을 따르는 경향이 많은데 그 경우 [láisəsòum/láisəzòum/lʌɪsəsəʊm] 등등 좀 발음이 여러 가지인 듯. 이쪽으로 적는다면 보통 라이소좀이나 라이소솜이라고 적는 듯하다(네이버 검색 기준).
2. 기능
리소좀(라이소좀)은 소포형 소기관(Vesicular organelles)으로 이 소포는 골지체의 한 부분이 떨어져 나오면서 형성된 것이다. 리소좀은 세포 내 소화기관(Intracellular digestive system)의 역할을 하는데, (1) 세포의 손상된 구조, (2) 세포가 외부로부터 섭취한 "음식 조각들", (3) 세균과 같이 원하지 않는 물질들을 소화한다. 세포의 종류마다 리소좀은 다르지만 보통 지름이 250~750nm이고, 전형적인 이중 지질층 구조에 의해 싸여 있으며, 안에는 지름이 5~8nm 정도 되는 작은 과립들이 채워져 있다. 이 과립은 40종류가 넘는 가수분해(소화)효소[Hydrolylase (digestive) enzyme]로 되어있다. 가수분해효소는 유기물질을 둘 혹은 더 많은 부분으로 나눈다. 이 작용은 가수분해효소가 물의 수소와 가수분해되는 물질의 한 부분을 결합하고, 물의 수산기를 가수분해되는 물질의 다른 부분과 결합함으로 이루어진다.이 효소들은 가수분해효소에 속한 덕분에 낮은 pH에서밖에 작동하지 않는다. 세포질의 pH는 7이고 리소좀의 pH는 4-5 정도이니[1] 웬만하면 리소좀 바깥에서는 작동하지 않는다. 효소들에 리소좀 자신이 분해되지 않기 위해, 리소좀에 있는 다른 단백질들은 다들 당 부착이 많이 되어있다.[2]
단백질은 가수분해되어 아미노산이 되고, 글리코겐은 포도당, 지질은 글리세롤과 지방산으로 가수분해된다. 평상시에는, 리소좀 내의 가수분해효소가 리소좀막에 의해 세포질 내의 다른 물질들과 접촉하지 않고 있어 소화작용이 일어나지 않지만, 어떤 경우에는 리소좀의 막이 깨지고 소화 효소가 유출된다. 이들 효소는 유기물질들을 잘게 쪼개어 아미노산이나 포도당과 같이 확산이 잘 되는 물질들로 바꾸어 준다.
예를 들어
- lysosome+(late) endosome=endolysosome: 세포 외부에서 흡수한 작은 물질을 소화하는 일을 한다.
- lysosome+phagosome=phagolysosome: 세포 외부에서 포식작용(phagocytosis)으로 흡수한 큰 물질을 소화하는 일을 한다.
- lysosome+autophagosome=autophagolysosome: 세포 내 기관을 스스로 소화(자기분해)하는 일을 한다.
3. 생성 과정
리소좀의 흉악한 가수분해효소는 특별히 골지체에서 만노오스 육인산(M6P)으로 당화되어 표시된다. 그리고 리소좀에 있는 단백질인 M6P 수용체에 의해 인지되어 선별된 다음, 골지체에서 리소좀이 만들어지면 pH가 내려감에 따라 다시 분리되어 자유롭게 리소좀 안을 돌아다닌다. 그리고 수용체는 retromer coat가 만드는 소낭을 타고 골지체의 trans면으로 돌아간다.[3]4. 여담
상당수 식물에 대해서 리소좀을 따로 분류하지 않는 경향이 있다. 대신 액포로 리소좀 겸 저장소의 역할을 종합해서 정리한다. 다만 보리 등의 식물에는 또 리소좀이 있는 세포로 분류하는 경우도 있다. 더 자세히 알고 싶다면 생물학을 전공하자.[4]I-cell이라는 질병은 이 리소좀에 효소가 안 들어있다
단핵구계열세포들이 이걸 병원체 분해에 사용한다.
한국 7차 교육과정에서는 중, 고등학교 과정의 국어 문법 시간에 다르다와 틀리다의 차이점을 설명하는 과정에서 "리보솜과 리소좀은 서로 다른 거야"라는 예문이 나온다. # 단지 '다르다'와 '틀리다'의 차이를 설명하는 맥락으로서는 너무나도 뜬금없는 단어라 이 단어 자체를 기억하는 학생들이 매우 많다. 대체 무엇인지는 몰라도 한 번쯤은 들어보게 되는 단어이다.
2025학년도 입학생들부터 적용되는 2022 개정 교육과정부터는 ‘라이소좀’으로 용어가 수정됐다.
[1]
양성자 펌프가
ATP를 소모하면서 열심히 수소를 집어넣는다.
[2]
가수분해효소는 단백질만 녹이니 당은 훌륭한 방어막이 된다.
[3]
M6P 수용체는 가수분해효소가 있는 곳이라면 어디든 가야한다. 무슨 소리인가 하면, 리소좀이 아니라 때로는 세포막까지 가서 가출한 가수분해효소를 잡아오기도 한다.
[4]
식물 세포에는 액포가 여러 개 있는데 가장 큰 것을 중심액포, 이외에 작은 것을 소낭으로 부르는데 이 소낭 중에 리소좀의 역할을 하는 것이 있다. 다시 말해서 그 부분은 소낭이라고 불러도 되고 리소좀이라고 불러도 된다는 것이다. 그래서 EBS에서는 그냥 식물세포도 리소좀을 가진다고 말한다.