Diferența dintre lizozom și peroxisom

Diferența principală - Lizozomul vs. peroxizomul

Lizozomul și peroxizomul sunt două tipuri distincte de compartimente cu membrană unică în interiorul celulei. Lizozomii se găsesc numai la animale, în timp ce peroxizomii se găsesc în toate eucariotele. Lizozomii sunt de dimensiuni mari, dar peroxizomii sunt relativ mici. Ambele lizozomi și peroxizomi sunt compartimente enzimatice. principala diferență între lizozom și peroxisom este asta lizozomul conține o serie de enzime degradante care descompun aproape toți polimerii biologici din interiorul celulei, în timp ce peroxizomul conține enzime care efectuează reacții de oxidare și descompun peroxidul de hidrogen metabolic.

Acest articol explică,

1. Ce este Lizozomul
- Caracteristici, Structură, Funcție
2. Ce este Peroxisomul
- Caracteristici, Structură, Funcție
3. Care este diferența dintre Lizozom și Peroxisom

Ce este Lizozomul

Un lizozom este o organelă închisă în interiorul celulei, care conține enzime pentru degradarea polimerilor biologici cum ar fi proteine, polizaharide, lipide și acizi nucleici. Este o veziculă în formă de sferă, care funcționează ca sistem de degradare a celulei atât a polimerilor biologici, cât și a componentelor învechite din interiorul citoplasmei. Lizozomii sunt comparativ de dimensiuni mari; dimensiunea variază de la 0,1-1,2 μm în funcție de materialele preluate pentru digestie. Acestea sunt compuse din proteine membranare și enzime lumen lizozomale. Luminozitatea lizozomală conține aproximativ 50 de enzime digestive diferite, care sunt produse în reticulul endoplasmic brut și exportate în aparatul Golgi. Veziculele mici, conținând enzimele eliberate de Golgi, sunt mai târziu fuzionate pentru a forma o veziculă mare. Enzimele destinate lizozomilor sunt marcate cu 6-fosfat de manoză în reticulul endoplasmatic.

Enzimele hidrolitice din lizozom sunt hidrolaze acide, care necesită pH acid, variind de la 4,5 la 5,0 pentru activitatea lor optimă. Protoni (H⁺ ioni) sunt pompați în lumenul lizozomului pentru a menține pH-ul acid așa cum este acesta. PH-ul în citozol este de obicei 7,2. Valoarea pH acidă necesară de către enzimele hidrolitice asigură că reacțiile hidrolitice nu apar în citozol. Defectele genetice ale genelor, care codifică enzimele digestive lizozomale, duc la acumularea unei anumite substanțe nedorite în citozol, cauzând boli de stocare lizozomale cum ar fi boala Gaucher, boli cardiovasculare, tulburări neurodegenerative și mai multe forme de cancer. Este prezentat un lizozom într-o celulă figura 1.

Figura 1: Lizozom

Funcția de lizozom

Enzimele hidrolitice din lizozomi descompun materiale precum biomoleculele, organele epuizate și alte materiale nedorite în citoplasmă prin absorbția lor în lizozom. Lizozomii se formează în timpul endocitoză, înghițind materialele din exteriorul celulei. Clasa majoră a enzimelor hidrolitice este catepsina. Lizozomul este considerat a acționa ca sistemul de eliminare a deșeurilor al celulelor. Pe lângă degradarea nedorită a polimerului, lizozomii prezintă și alte funcții. Ei fuzionează cu alte organele pentru a digera resturile celulare sau structurile mari în procesul numit autophagy. Mai mult, lizozomii împreună cu fagozomii sunt capabili să elimine structurile deteriorate, inclusiv bacteriile și virușii, printr-un proces numit fagocitoză. Pe lângă degradare, lizozomii sunt implicați în secreție, semnalizare celulară, repararea membranei plasmatice și metabolismul energetic.

Ce este un peroxisom

Un peroxizom este o organelle închisă în membrană găsită în toate eucariotele, conținând enzime pentru a descompune peroxizii de hidrogen metabolic. Deși peroxizomii sunt asemănătoare morfologic cu lizozomii, ele sunt relativ mici. Diametrul peroxizomului este de 0,1 -1,0 pm. Proteinele cerute de peroxizomi sunt sintetizate prin ribozomi liberi și obținuți din citozol. Aceste proteine sunt marcate cu semnal de țintire peroxizomal (PTS) în citozol. Terminusul C al proteinei țintă este marcat cu PTS1 și terminalul N cu PTS2 și sunt transportate în peroxizomi de către proteinele de marfă, respectiv Pex5 și Pex7. Cel puțin 50 de peroxizi distinși sunt transportați în peroxizom. Un peroxizom în celulă este prezentat în figura 2.

Figura 2: Peroxizom

Funcția de peroxisom

Enzimele din peroxizomi sunt implicate în catalizarea diferitelor căi biochimice din celulă. Principala funcție a peroxizomilor este de a efectua reacții de oxidare, care produc peroxid de hidrogen. Deoarece peroxizii de hidrogen sunt toxici pentru celula, peroxizomii în sine conțin enzime numite catalaze, care descompun peroxidul de hidrogen în apă sau îl folosesc pentru a oxida un alt compus organic. Substraturile precum acizii grași, aminoacizii și acidul uric sunt defalcate de enzimele oxidante din peroxizomi. Energia metabolică este generată de oxidarea acizilor grași.

Peroxizomii sunt, de asemenea, implicați în biosinteza lipidelor prin sinteza colesterolului și dolicholului în peroxizom. Peroxizomii din ficat sintetizează acizii biliari. Plasmalogenii, care sunt o clasă de fosfolipide, sunt implicați în formarea componentelor membranei în celulă. Ele sunt, de asemenea, sintetizate de enzimele din peroxisomi. Peroxizomii din semințele de plante transformă acizii grași în carbohidrați. În frunze, peroxizomii sunt implicați în fotorespirației, care metabolizează produsele secundare ale fotosintezei.

Diferența dintre lizozom și peroxisom

Functie principala

lizozomului: Lizozomii descompun polimerii biologici precum proteinele și polizaharidele.

peroxizomului: Peroxizomii oxidează compușii organici, distrugând peroxizii de hidrogen metabolic.

Compoziţie

lizozomului: Lizozomii constau în enzime degradante.

peroxizomului: Peroxizomii constau în enzime oxidative.

Funcţie

lizozomului: Lizozomii sunt responsabili pentru digestia din celulă.

peroxizomului: Peroxizomii sunt responsabili pentru protejarea celulei împotriva peroxidului de hidrogen metabolic.

Prezenţă

lizozomului: Lizozomii se găsesc numai la animale.

peroxizomului: Peroxizomii se găsesc în toate eucariotele.

Origine

lizozomului: Lizozomii sunt derivați fie din aparatul Golgi, fie din reticulul endoplasmatic.

peroxizomului: Peroxizomii sunt derivați din reticulul endoplasmatic și sunt capabili să se reproducă singuri.

mărimea

lizozomului: Lizozomii sunt comparativ mari în dimensiune.

peroxizomului: Peroxizomii sunt mici.

Semnalul de semnal al proteinelor țintă

lizozomului: Proteinele destinate lizozomilor sunt marcate cu 6-fosfat de manoză.

peroxizomului: Proteinele destinate peroxizomilor sunt marcate cu semnal de țintire peroxisomală (PTS).

Alte funcții

lizozomului: Lizozomii sunt implicați în endocitoză, autofagie și fagocitoză.

peroxizomului: Peroxizomii sunt implicați în biosinteza lipidelor și fotorespirație.

Generarea de energie

lizozomului: Degradarea reacțiilor în lizozomi nu generează energie.

peroxizomului: Reacțiile oxidative din peroxizomii generează energie ATP.

Concluzie

Lizozomul și peroxizomul sunt două organele care conțin enzime care catalizează diferite procese biochimice în celulă. Principala diferență între lizozom și peroxizom este enzimele pe care le conțin și funcțiile lor. Lizozomii conțin enzime, care degradează biopolimerii cum ar fi proteine, lipide, polizaharide și acizi nucleici. Peroxizomii conțin enzime pentru oxidarea compușilor organici, generarea de energie metabolică. Atât lizozomii cât și peroxizomii sunt asemănătoare din punct de vedere structural, dar variază în funcție de dimensiune. Lizozomii sunt de obicei mari în comparație cu peroxizomii, iar mărimea acestora variază în funcție de materialele care sunt preluate în organelle. Ambele organele sunt închise de o singură membrană.

Referinţă:
1. Cooper, Geoffrey M. "Lizozomii". Celula: o abordare moleculară. A doua ediție. Biblioteca Națională de Medicină din S.U.A., 01 ianuarie 1970. Web. 22 martie 2017.
2. Alberts, Bruce. "Peroxisomes". Biologie moleculară a celulei. Ediția a 4-a. Biblioteca Națională de Medicină din S.U.A., 01 ianuarie 1970. Web. 22 martie 2017.
3. Cooper, Geoffrey M. "Peroxisomes." Cell: O abordare moleculară. A doua ediție. Biblioteca Națională de Medicină din S.U.A., 01 ianuarie 1970. Web. 22 martie 2017.

Datorită fotografiei:
1. "Lizozome21" De Gevictor - Activitate proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
2. "OSC Microbio 03 04 Peroxisome" Prin CNX OpenStax - (CC BY 4.0) prin Wikimedia Commons

Ştiinţă