Sa définition est fonctionnelle car il a une propriété lytique; 

1/ Structure :

faire schéma

Son contenu est plus dense aux électrons que celui des autres organites.

2/ Isolement et composition chimique:

L'isolement des lysosomes permet la mesure d'une enzyme : la phosphatase acide, dosé pour repérer les lysosomes dans toutes les fractions subcellulaires.

En partant d'un homogénat de foie, l'enzyme est concentré dans C2 (culot 2) avec les mitochondries.

 mettre schéma 1

Pour isoler les lysosomes, on effectue un sous fractionnement sur gradient de saccharose linéaire et préformé, sur lequel on dépose C2

 mettre schéma 2

La membrane  doit être étanche, elle est constituée de phospholipides et de protéines membranaires, contenant :

-Phosphatases  acides = hydrolase pour Ester phosphorique

-Protéases  (qui attaquent les liaisons  peptidiques -CO & -NH libérant les acides aminés.

-Nucléases  avec des DNases et des RNAses

-Lipases

-Glycosylase qui hydrolyse les polysaccharides en sucres simples

-Sulfatases

Pourquoi les hydrolases n'attaquent pas le lysosome ?

L'intérieur du lysosome à un pH bas ou les hydrolats sont inactifs, même la phosphatase acide n'est pas active. c'est un des mécanismes de protection.

Pour maintenir ce pH aux alentours de 3,5 la membrane du lysosome va activer une pompe membranaire.  La pompe qui transporte les ions hydrogène (H+) dans les lysosomes est la V-ATPase (H+-ATPase vacuolaire). Cette pompe à protons, située sur la membrane lysosomale, est une protéine complexe qui hydrolyse l'ATP pour transporter activement les protons du cytosol vers le l'intérieur du lysosome, acidifiant ainsi son contenu pour permettre l'activité des enzymes lysosomales

Les lysosomes ne se digèrent pas grâce à une protection physique et biochimique : leur membrane est recouverte d'une couche protectrice appelée glycocalyx, qui résiste aux enzymes, et les enzymes digestives sont moins actives à l'extérieur de leur environnement acide, offrant une double protection à la cellule. De plus, les structures internes du lysosome empêchent une action enzymatique incontrôlée.

Mais, le dysfonctionnement lysosomale peut être responsable de certaines maladies dites de surcharge lysosomale (MSL). Celles-ci se caractérisent par l'accumulation de métabolites que les lysosomes ne peuvent pas dégrader. Cela entraîne des dysfonctionnements cellulaires et organiques. Dans la maladie de Hurler (héréditaire), le métabolisme des mucopolysaccharides  est atteint avec son accumulation dans tout l'organisme. Dans les maladies de Tay-Sachs et Gaucher (héréditaire),  le métabolisme des lipides est touché, par un déficit de la dégradation des triglycérides cytoplasmiques et par leur accumulation dans des vacuoles lipidiques cytoplasmiques dans la plupart des tissus de l'organisme.. Enfin, il peut y avoir un dysfonctionnement dans les pompes maintenant le PH acide dans les lysosomes, c’est la  maladie de Pompe, héréditaire est souvent mortelle, elle crée des anomalies musculaires.

A/Mise en évidence du lysosome au microscope électronique et différenciation des autres organites :

Cela est  réalisé par un marquage spécifique, utilisant l'activité des phosphatases acides, qui hydrolysent le glycérophosphate de sodium à pH5 en milieu hydraté, libérant ainsi de l'acide phosphorique et du glycérol..

Il faut précipiter l'acide phosphorique là où il s'est formé, avec un sel de métaux lourds avec du nitrate de plomb.

B/Deux états du lysosome :

- lysosome intact : 

Les hydrolats sont à l'intérieur ; la membrane du lysosomale est étanche ; les activités hydrauliques existent, mais ne s'expriment pas, elles sont latentes.

-Le lysosome activé :Quand la membrane devient perméable aux hydrolases, il y a digestion du cytoplasme cellulaire.

3/ Rôle du lysosome dans la cellule :

 Deux fonctions principales :

- contre la propre cellule qui l'a formée, c'est l'autolyse ou l'autophagie. ( régulation des cellules jeunes et vieilles).

-contre des corps étrangers dans la cellule c'est l'hétérophagie. 

A/ Fonction autophagique :

1er cas: Le phénomène d'autolyse d'organite, exemple de points autolyse des mitochondries ( souvent âgée ou dysfonctionnante).

Pour pouvoir suivre les étapes, le lysosome est marqué par cytochimie grâce à sa phosphatase acide.

 mettre schéma lysosome primaire

Le lysosome se déforme.

  mettre schéma

Le lysosome entoure entièrement la mitochondrie, la membrane du lysosome se résorbe et le contenu du lysosome se déverse

Lysosome secondaire

 mettre schéma

Vacuole d'autophagie : la mitochondrie est digérée.

 mettre schéma

Après la digestion par le lysosome secondaire d'un organite, des petites molécules traversent la membrane lysosomiale et peuvent être réutilisées. Ce phénomène se produit bien évidemment pour d'autres organites. La vésicule autophagique donne une grosse vacuole qui reprend ensuite un contenu homogène, les hydrolases sont toujours actives.

2ème Cas: Le lysosome présente l'aspect du RER mais on le reconnaît grâce à sa phosphatase acide

 mettre schéma

 le lysosome entoure complètement la mitochondrie.

 mettre schéma

 il y a formation d'une vacuole d'autophagie

 mettre le schéma

 il y a formation du lysosome secondaire

 mettre le schéma

3ème cas:  réutilisation des substances de réserve, cela est une fonction bénéfique pour la cellule.

 mettre tous les schémas

Ce cap aussi servir à la transformation de certaines substances de sécrétion, ou bien, les grains de sécrétion peuvent contenir un produit inactif devant être transformés en produits actifs.

B/La fonction hétérophagique :

1er cas:  les substances étrangères sont capturées par endocytose comme par exemple la ferritine. la présence de corps étrangers, induit la formation de poche d'endocytose

 voir schéma