Skillnad mellan lysosom och peroxisom

Huvudskillnad - Lysosom vs Peroxisom

Lysosom och peroxisom är två distinkta typer av enkeltmembranfack som finns inuti cellen. Lysosomer finns endast hos djur medan peroxisomer finns i alla eukaryoter. Lysosomer är stora i storlek men peroxisomer är relativt små. Både lysosomer och peroxisomer är enzymkammare. De huvudskillnad mellan lysosom och peroxisom är det lysosomen innehåller en rad nedbrytande enzymer som bryter ner nästan alla biologiska polymerer inuti cellen, medan peroxisom innehåller enzymer som utför oxidationsreaktioner och bryter ned metaboliskt väteperoxid. 

Denna artikel förklarar, 

1. Vad är Lysosome
      - Egenskaper, struktur, funktion
2. Vad är peroxisom
      - Egenskaper, struktur, funktion
3. Vad är skillnaden mellan Lysosome och Peroxisome

Vad är Lysosome

En lysosom är en membranförsluten organell inuti cellen, som innehåller enzymer för nedbrytning av biologiska polymerer som proteiner, polysackarider, lipider och nukleinsyror. Det är en sfärisk formad vesikel som fungerar som cellens nedbrytande system av både biologiska polymerer och föråldrade komponenter inuti cytoplasman. Lysosomer är relativt stora i storlek; Storleken varierar från 0,1-1,2 μm beroende på material som tas upp för matsmältningen. De är sammansatta av membranproteiner och lysosomala lumenzymer. Lysosomal lumen innehåller cirka 50 olika matsmältningsenzymer, vilka produceras i den grova endoplasmatiska retikulum och exporteras till Golgi-apparaten. Små vesiklar, innehållande enzymerna släppta från Golgi, smälter senare för att bilda en stor vesikel. De enzymer som är avsedda i lysosomer är märkta med mannos 6-fosfat i endoplasmatisk retikulum.

Hydrolytiska enzymer i lysosomen är syrahydrolaser, som kräver surt pH, vilket sträcker sig från 4,5 till 5,0 för deras optimala aktivitet. Protoner (H⁺ joner) pumpas in i lumen av lysosomen för att upprätthålla det sura pH-värdet som det är. PH i cytosolen är vanligtvis 7,2. Nödvändigt surt pH hos de hydrolytiska enzymerna säkerställer att hydrolytiska reaktioner inte uppträder i cytosolen. Genetiska defekter i generna, som kodar för lysosomala digestiva enzymer, leder till ackumulering av en viss oönskade substans i cytosolen, vilket orsakar lysosomala lagringssjukdomar som Gauchers sjukdom, hjärt-kärlsjukdomar, neurodegenerativa störningar och flera cancerformer. En lysosom i en cell visas i Figur 1.

Figur 1: Lysosom

Funktion av Lysosome

De hydrolytiska enzymerna i lysosomerna bryter ner material som biomolekyler, uttömda organeller och andra oönskade material i cytoplasman genom att svälla dem in i lysosomen. Lysosomer bildas under endocytos, uppsluka material från cellens utsida. Den stora klassen av hydrolytiska enzymer är katepsiner. Lysosomen anses fungera som cellernas avfallshanteringssystem. Förutom oönskade polymernedbrytning uppvisar lysosomer vissa andra funktioner. De smälter med andra organeller för att smälta cellulära skräp eller stora strukturer i processen som kallas autophagy. Dessutom kan lysosomer tillsammans med fagosomer klara av att rensa de skadade strukturerna inklusive bakterier och virus genom en process som kallas fagocytos. Förutom nedbrytning är lysosomer inblandade i utsöndring, cellsignalering, plasmamembranreparation och energimetabolism.

Vad är en peroxisom

En peroxisom är en membranförsluten organell som finns i alla eukaryoter, innehållande enzymer för att bryta ned metaboliska väteperoxider. Även om peroxisomer är morfologiskt lik lysosomer är de relativt små. Diametern för en peroxisom är 0,1 -1,0 jim. Proteiner som krävs av peroxisomer syntetiseras av fria ribosomer och erhålles från cytosolen. Dessa proteiner är märkta med peroxisomal targeting signal (PTS) i cytosolen. C-terminalen för målproteinet är märkt med PTS1 och N-terminalen med PTS2 och transporteras till peroxisomer av respektive bärproteiner, Pex5 respektive Pex7. Minst 50 distinkta peroxiner transporteras till peroxisomen. En peroxisom i cellen visas i figur 2.

Figur 2: Peroxisom

Funktion av peroxisom

Enzymer i peroxisomer är involverade i att katalysera olika biokemiska vägar i cellen. Huvudfunktionen hos peroxisomer är att genomföra oxidationsreaktioner, som producerar väteperoxid. Eftersom väteperoxider är toxiska för cellen innehåller peroxisomer sig själva enzymer som kallas katalazer, som sönderdelar väteperoxid i vatten eller använder den för att oxidera en annan organisk förening. Substrat som fettsyror, aminosyror och urinsyra bryts ned av de oxidativa enzymerna i peroxisomerna. Metabolisk energi genereras genom oxidation av fettsyror. 

Peroxisomer är också inblandade i lipidbiosyntes genom att syntetisera kolesterol och dolichol inuti peroxisomen. Peroxisomer i levern syntetiserar gallsyror. Plasmalogener, som är en klass av fosfolipider, är involverade i bildandet av membrankomponenter i cellen. De syntetiseras också av enzymerna i peroxisomer. Peroxisomer i växtfrön omvandlar fettsyror till kolhydrater. I blad är peroxisomer inblandade i fotorespiration, som metaboliserar sidoprodukterna av fotosyntes.

Skillnad mellan lysosom och peroxisom

Huvudfunktion

lysosom: Lysosomer bryter ned biologiska polymerer som proteiner och polysackarider.

peroxisom: Peroxisomer oxiderar organiska föreningar, bryter ner metaboliska väteperoxider.

Komposition

lysosom: Lysosomer består av nedbrytande enzymer.

peroxisom: Peroxisomer består av oxidativa enzymer.

Fungera

lysosom: Lysosomer är ansvariga för matsmältningen i cellen.

peroxisom: Peroxisomer är ansvariga för skydd av cellen mot metabolisk väteperoxid.

Närvaro

lysosom: Lysosomer finns bara hos djur.

peroxisom: Peroxisomer finns i alla eukaryoter.

Ursprung

lysosom: Lysosomer härrör från antingen Golgi-apparatur eller endoplasmatisk retikulum.

peroxisom: Peroxisomer härrör från endoplasmatisk retikulum och kan replikera av sig själva.

Storlek

lysosom: Lysosomer är relativt stora i storlek.

peroxisom: Peroxisomer är små.

Signalsekvensen för målproteinerna

lysosom: Proteinerna som är avsedda i lysosomer är märkta med mannos-6-fosfat.

peroxisom: Proteinerna i peroxisomerna är märkta med peroxisomal targeting signal (PTS).

Övriga funktioner

lysosom: Lysosomer är involverade i endocytos, autofagi och fagocytos.

peroxisom: Peroxisomer är inblandade i biosyntes av lipider och fotorespiration.

Energiproduktion

lysosom: Nedbrytande reaktioner i lysosomer genererar inte energi.

peroxisom: Oxidativa reaktioner i peroxisomer genererar ATP-energi.

Slutsats

Lysosom och peroxisom är två organeller innehållande enzymer som katalyserar olika biokemiska processer i cellen. Huvudskillnaden mellan lysosom och peroxisom är de enzymer de innehåller och deras funktioner. Lysosomer innehåller enzymer som bryter ned biopolymerer som proteiner, lipider, polysackarider och nukleinsyror. Peroxisomer innehåller enzymer för oxidation av organiska föreningar, generering av metabolisk energi. Både lysosomer och peroxisomer är strukturellt lika, men varierar i storlek. Lysosomer är vanligtvis stora jämfört med peroxisomer och deras storlek varierar med de material som upptagits i organellen. Båda organellerna är inneslutna av ett enda membran.

Referens:
1. Cooper, Geoffrey M. "Lysosomes." Cell: A Molecular Approach. 2: a upplagan. U.S. National Library of Medicine, 01 jan 1970. Web. 22 mars 2017.
2. Alberts, Bruce. "Peroxisomer." Molecular Biology of the Cell. 4: e upplagan. U.S. National Library of Medicine, 01 jan 1970. Web. 22 mars 2017.
3. Cooper, Geoffrey M. "Peroxisomes." Cell: En Molecular Approach. 2: a upplagan. U.S. National Library of Medicine, 01 jan 1970. Web. 22 mars 2017.

Image Courtesy:
1. "Lysosome21" av Gevictor - eget arbete (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "OSC Microbio 03 04 Peroxisome" Av CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Wikimedia Commons