Forskjell mellom lysosom og peroksisom

Hovedforskjell - Lysosom vs Peroksisom

Lysosom og peroksisom er to forskjellige typer enkeltmembranrom som finnes i cellen. Lysosomer finnes bare hos dyr mens peroksisomer finnes i alle eukaryoter. Lysosomer er store i størrelse, men peroksisomer er forholdsvis små. Både lysosomer og peroksisomer er enzymkammer. De hovedforskjell mellom lysosom og peroksisom er det lysosom inneholder en rekke nedbrytende enzymer som bryter ned nesten alle biologiske polymerer inne i cellen, mens peroksisomer inneholder enzymer som utfører oksidasjonsreaksjoner og bryter ned metabolisk hydrogenperoksid. 

Denne artikkelen forklarer, 

1. Hva er Lysosome
      - Egenskaper, struktur, funksjon
2. Hva er Peroxisome
      - Egenskaper, struktur, funksjon
3. Hva er forskjellen mellom Lysosome og Peroxisome

Hva er Lysosome

Et lysosom er en membran-lukket organell inne i cellen, som inneholder enzymer for nedbrytning av biologiske polymerer som proteiner, polysakkarider, lipider og nukleinsyrer. Det er en sfærisk formet vesikkel som fungerer som cellens nedbrytende system av både biologiske polymerer og foreldede komponenter inne i cytoplasma. Lysosomer er relativt store i størrelse; størrelsen varierer fra 0,1-1,2 μm avhengig av materialene som tas opp for fordøyelsen. De er sammensatt av membranproteiner og lysosomale lumen enzymer. Lysosomal lumen inneholder rundt 50 forskjellige fordøyelsesenzymer, som produseres i det grove endoplasmatiske retikulumet og eksporteres til Golgi-apparatet. Små vesikler, som inneholder enzymer utgitt fra Golgi, smeltes senere for å danne en stor vesikkel. De enzymer som er bestemt i lysosomene er merket med mannose 6-fosfat i endoplasmatisk retikulum.

Hydrolytiske enzymer i lysosomet er syrehydrolaser, som krever sur pH, som varierer fra 4,5 til 5,0 for deres optimale aktivitet. Protoner (H⁺ ioner) pumpes inn i lumen av lysosomet for å opprettholde den sure pH som den er. PH i cytosol er vanligvis 7,2. Nødvendig sur pH ved de hydrolyse enzymer sikrer at hydrolytiske reaksjoner ikke forekommer i cytosolen. Genetiske defekter i gener, som koder for lysosomale fordøyelsesenzymer, fører til akkumulering av et bestemt uønsket stoff i cytosolen, forårsaker lysosomale lagringssykdommer som Gauchers sykdom, kardiovaskulære sykdommer, neurodegenerative lidelser og flere kreftformer. Et lysosom i en celle er vist i Figur 1.

Figur 1: Lysosom

Funksjon av Lysosome

De hydrolytiske enzymer i lysosomene bryter ned materialer som biomolekyler, utmattede organeller og andre uønskede materialer i cytoplasma ved å oppsluke dem i lysosomet. Lysosomer dannes under endocytose, fyller materialer fra utsiden av cellen. Den store klassen av hydrolyse enzymer er katepsiner. Lysosomet anses å virke som cellens avfallshåndteringssystem. I tillegg til uønsket polymernedbrytning utviser lysosomer noen andre funksjoner. De smelter sammen med andre organeller for å fordøye cellulære rusk eller store strukturer i prosessen som kalles autofagi. Videre er lysosomer sammen med fagosomer i stand til å fjerne de skadede strukturer, inkludert bakterier og virus, ved en prosess som kalles fagocytose. I tillegg til nedbrytning er lysosomer involvert i sekresjon, cellesignalering, plasmamembranreparasjon og energimetabolisme.

Hva er en peroksisom

Et peroksisom er en membran-lukket organelle som finnes i alle eukaryoter, som inneholder enzymer for å bryte ned metaboliske hydrogenperoksider. Selv om peroksisomer er morfologisk lik lysosomer, er de relativt små. Diameteren av et peroksisom er 0,1 -1,0 μm. Proteiner som kreves av peroksisomer, syntetiseres av frie ribosomer og oppnås fra cytosol. Disse proteinene er merket med peroksisomal targeting signal (PTS) i cytosol. C-terminalen til målproteinet er merket med PTS1 og N-terminalen med PTS2 og transporteres til peroksisomer av henholdsvis cargoproteinene, Pex5 og Pex7. Minst 50 forskjellige peroksiner transporteres inn i peroksisomet. En peroksisom i cellen er vist i figur 2.

Figur 2: Peroksisom

Funksjon av peroksisom

Enzymer i peroksisomer er involvert i katalysering av forskjellige biokjemiske veier i cellen. Hovedfunksjonen til peroksisomer er å gjennomføre oksidasjonsreaksjoner som produserer hydrogenperoksid. Siden hydrogenperoksider er toksiske for cellen, inneholder peroksisomer seg selv enzymer kalt katalazer, som bryter ned hydrogenperoksid i vann eller bruker det til å oksidere en annen organisk forbindelse. Substrat som fettsyrer, aminosyrer og urinsyre brytes ned av de oksidative enzymer i peroksisomer. Metabolisk energi genereres ved oksydasjon av fettsyrer. 

Peroksisomer er også involvert i lipidbiosyntese ved å syntetisere kolesterol og dolichol inne i peroksisomet. Peroksisomer i leveren syntetiserer gallsyrer. Plasmalogener, som er en klasse av fosfolipider, er involvert i dannelsen av membrankomponenter i cellen. De er også syntetisert av enzymer i peroksisomer. Peroksisomer i plantefrø omdanner fettsyrer til karbohydrater. I blader er peroksisomer involvert i fotorespirasjon, som metaboliserer sideprodukter av fotosyntese.

Forskjell mellom lysosom og peroksisom

Hovedfunksjon

lysosome: Lysosomer bryter ned biologiske polymerer som proteiner og polysakkarider.

peroksisom: Peroksisomer oksiderer organiske forbindelser, bryter ned metaboliske hydrogenperoksid.

sammensetning

lysosome: Lysosomer består av nedbrytende enzymer.

peroksisom: Peroksisomer består av oksidative enzymer.

Funksjon

lysosome: Lysosomer er ansvarlige for fordøyelsen i cellen.

peroksisom: Peroksisomer er ansvarlige for beskyttelsen av cellen mot metabolisk hydrogenperoksid.

Tilstedeværelse

lysosome: Lysosomer finnes bare hos dyr.

peroksisom: Peroksisomer finnes i alle eukaryoter.

Opprinnelse

lysosome: Lysosomer er avledet fra enten Golgi-apparat eller endoplasmatisk retikulum.

peroksisom: Peroksisomer er avledet fra endoplasmatisk retikulum og er i stand til å kopiere seg selv.

Størrelse

lysosome: Lysosomer er relativt store i størrelse.

peroksisom: Peroksisomer er små.

Signal sekvens av målproteiner

lysosome: Proteinene bestemt i lysosomer er merket med mannose 6-fosfat.

peroksisom: Proteinene bestemt i peroksisomene er merket med peroksisomal targeting signal (PTS).

Andre funksjoner

lysosome: Lysosomer er involvert i endocytose, autophagy og fagocytose.

peroksisom: Peroksisomer er involvert i biosyntese av lipider og fotorespirasjon.

Energiproduksjon

lysosome: Nedbrytende reaksjoner i lysosomer genererer ikke energi.

peroksisom: Oksidasjonsreaksjoner i peroksisomer genererer ATP-energi.

Konklusjon

Lysosom og peroksisom er to organeller som inneholder enzymer som katalyserer ulike biokjemiske prosesser i cellen. Hovedforskjellen mellom lysosom og peroksisom er de enzymer de inneholder og deres funksjoner. Lysosomer inneholder enzymer som nedbryter biopolymerer som proteiner, lipider, polysakkarider og nukleinsyrer. Peroksisomer inneholder enzymer for oksidasjon av organiske forbindelser, generering av metabolsk energi. Både lysosomer og peroksisomer er strukturelt liknende, men varierer i størrelse. Lysosomer er vanligvis store sammenlignet med peroksisomer og deres størrelse varierer med materialene som opptakes inn i organellen. Begge organeller er innelukket av en enkelt membran.

Henvisning:
1. Cooper, Geoffrey M. "Lysosomes." Cellen: En Molekylær Tilnærming. Andre utgave. U.S. National Library of Medicine, 01 Jan. 1970. Web. 22. mars 2017.
2. Alberts, Bruce. "Peroksisomer." Molekylærbiologi av cellen. 4. utgave. U.S. National Library of Medicine, 01 Jan. 1970. Web. 22. mars 2017.
3. Cooper, Geoffrey M. "Peroxisomes." Cellen: En Molekylær Tilnærming. Andre utgave. U.S. National Library of Medicine, 01 Jan. 1970. Web. 22. mars 2017.

Bilde Courtesy:
1. "Lysosome21" Av Gevictor - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "OSC Microbio 03 04 Peroxisome" Av CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia