У людини трапляються хвороби, пов’язані із порушенням розщеплення і накопичення у клітинах глікогену, ліпідів та ін. Причиною виникнення цих спадкових хвороб є відсутність відповідних ферментів у:

Чому це правильна відповідь

Умова задачі описує групу спадкових хвороб, у яких у клітинах накопичуються нерозщеплені макромолекули — глікоген, сфінголіпіди, глікопротеїни та інші складні субстрати. Така картина характерна саме для лізосомних хвороб накопичення, що виникають унаслідок дефіциту певних гідролаз, які відповідають за розщеплення цих сполук у лізосомах. Лізосоми є основним центром внутрішньоклітинного катаболізму макромолекул, і порушення їх ферментного апарату призводить до прогресуючого накопичення субстратів. Біохімічний механізм полягає в тому, що лізосоми містять численні кислі гідролази (β-глюкозидазу, α-глюкозидазу, сфінгомієліназу, арилсульфатазу, гексозамінідази тощо), активні в кислому середовищі. Вони послідовно деградують складні вуглеводи, ліпіди та їх кон’югати. За відсутності одного з ферментів каскад розщеплення переривається, і субстрат, який не може бути деградований, накопичується в лізосомах, збільшуючи їхній об’єм і порушуючи клітинні функції. Порушення регуляції катаболізму в лізосомах не компенсується іншими органелами, оскільки жодна інша структура клітини не має необхідного набору гідролаз, оптимальних умов pH та механізмів доставки субстратів. Це пояснює, чому дефекти саме лізосомних ферментів призводять до тяжких системних патологій — хвороби Гоше, Німана–Піка, Тея–Сакса, Помпе тощо. Всі ці захворювання характеризуються масивним накопиченням нерозщепленого матеріалу в макрофагах, нейронах, кардіоміоцитах та інших типах клітин. Клінічно накопичення недеградованих макромолекул призводить до гепатоспленомегалії, нейродегенерації, кардіоміопатії, м’язової слабкості та прогресуючої органної недостатності. Дефект катаболізму викликає порушення енергетичного балансу, окисного стресу, змін мембранної структури та порушень сигнальних процесів. Це є прямим наслідком того, що лізосоми не здатні виконувати свою функцію «клітинного сміттєвого депо». Отже, саме дефіцит ферментів у лізосомах лежить в основі спадкових лізосомних хвороб накопичення. Інші органели не відповідають за розщеплення складних полімерів такого типу, тому варіант «Лізосомах» є єдино правильною відповіддю.