Hauptunterschied – Lysosom vs. Peroxisom

Lysosom und Peroxisom sind zwei verschiedene Arten von Einzelmembran-Kompartimenten, die sich innerhalb der Zelle befinden. Lysosomen kommen nur bei Tieren vor, während Peroxisomen in allen Eukaryoten vorkommen. Lysosomen sind groß, aber Peroxisomen sind vergleichsweise klein. Sowohl Lysosomen als auch Peroxisomen sind Enzymkompartimente. Die Hauptunterschied zwischen Lysosom und Peroxisom ist das Lysosom enthält eine Reihe von abbauenden Enzymen, die fast alle biologischen Polymere innerhalb der Zelle abbauen, während Peroxisom Enzyme enthält, die Oxidationsreaktionen durchführen und metabolisches Wasserstoffperoxid abbauen.

Dieser Artikel erklärt,

1. Was ist Lysosom? – Eigenschaften, Struktur, Funktion 2. Was ist Peroxisom? – Eigenschaften, Struktur, Funktion 3. Was ist der Unterschied zwischen Lysosom und Peroxisom?

Was ist Lysosom?

Ein Lysosom ist eine membranumschlossene Organelle innerhalb der Zelle, die Enzyme zum Abbau biologischer Polymere wie Proteine, Polysaccharide, Lipide und Nukleinsäuren enthält. Es ist ein kugelförmiges Vesikel, das als Abbausystem der Zelle sowohl aus biologischen Polymeren als auch aus veralteten Komponenten im Zytoplasma fungiert. Lysosomen sind vergleichsweise groß; die Größe variiert von 0,1-1,2 µm in Abhängigkeit von den für den Aufschluss aufgenommenen Materialien. Sie bestehen aus Membranproteinen und lysosomalen Lumenenzymen. Das lysosomale Lumen enthält etwa 50 verschiedene Verdauungsenzyme, die im rauen endoplasmatischen Retikulum produziert und in den Golgi-Apparat exportiert werden. Kleine Vesikel, die die vom Golgi freigesetzten Enzyme enthalten, werden später zu einem großen Vesikel verschmolzen. Die für die Lysosomen bestimmten Enzyme werden im endoplasmatischen Retikulum mit Mannose-6-Phosphat markiert.

Hydrolytische Enzyme im Lysosom sind saure Hydrolasen, die für ihre optimale Aktivität einen sauren pH-Wert im Bereich von 4,5 bis 5,0 benötigen. Protonen (H⁺ Ionen) werden in das Lumen des Lysosoms gepumpt, um den sauren pH-Wert so zu halten, wie er ist. Der pH-Wert im Zytosol beträgt normalerweise 7,2. Der erforderliche saure pH-Wert durch die hydrolytischen Enzyme stellt sicher, dass im Zytosol keine hydrolytischen Reaktionen ablaufen. Genetische Defekte in den Genen, die für die lysosomalen Verdauungsenzyme kodieren, führen zur Anreicherung einer bestimmten unerwünschten Substanz im Zytosol, was zu lysosomalen Speicherkrankheiten wie Morbus Gaucher, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, neurodegenerativen Erkrankungen und mehreren Krebsarten führt. Ein Lysosom in einer Zelle ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Lysosom

Funktion von Lysosom

Die hydrolytischen Enzyme in den Lysosomen bauen Materialien wie Biomoleküle, erschöpfte Organellen und andere unerwünschte Materialien im Zytoplasma ab, indem sie sie in das Lysosom aufnehmen. Lysosomen entstehen während Endozytose, verschlingt Materialien von der Außenseite der Zelle. Die Hauptklasse hydrolytischer Enzyme sind Cathepsine. Das Lysosom gilt als Abfallentsorgungssystem der Zellen. Neben dem unerwünschten Polymerabbau weisen Lysosomen einige andere Funktionen auf. Sie verschmelzen mit anderen Organellen, um Zelltrümmer oder große Strukturen in dem Prozess namens. zu verdauen Autophagie. Darüber hinaus sind Lysosomen zusammen mit Phagosomen in der Lage, die beschädigten Strukturen, einschließlich Bakterien und Viren, durch einen Prozess namens. zu beseitigen Phagozytose. Neben dem Abbau sind Lysosomen an der Sekretion, der Zellsignalisierung, der Reparatur der Plasmamembran und dem Energiestoffwechsel beteiligt.

Was ist ein Peroxisom?

Ein Peroxisom ist eine membranumschlossene Organelle, die in allen Eukaryoten vorkommt und Enzyme enthält, um metabolische Wasserstoffperoxide abzubauen. Obwohl Peroxisomen Lysosomen morphologisch ähnlich sind, sind sie vergleichsweise klein. Der Durchmesser eines Peroxisoms beträgt 0,1 – 1,0 µm. Von Peroxisomen benötigte Proteine ​​werden von freien Ribosomen synthetisiert und aus dem Zytosol gewonnen. Diese Proteine ​​werden im Zytosol mit einem peroxisomalen Targeting-Signal (PTS) markiert. Der C-Terminus des Zielproteins ist mit PTS1 und der N-Terminus mit PTS2 markiert und wird von den Cargo-Proteinen Pex5 bzw. Pex7 in die Peroxisomen transportiert. Mindestens 50 verschiedene Peroxine werden in das Peroxisom transportiert. Ein Peroxisom in der Zelle ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Peroxisom

Funktion des Peroxisoms

Enzyme in Peroxisomen sind an der Katalyse verschiedener biochemischer Stoffwechselwege in der Zelle beteiligt. Die Hauptfunktion von Peroxisomen besteht darin, Oxidationsreaktionen durchzuführen, die Wasserstoffperoxid produzieren. Da Wasserstoffperoxide für die Zelle toxisch sind, enthalten Peroxisomen selbst Enzyme, die Katalaze genannt werden, die Wasserstoffperoxid in Wasser zersetzen oder es verwenden, um eine andere organische Verbindung zu oxidieren. Substrate wie Fettsäuren, Aminosäuren und Harnsäure werden durch die oxidativen Enzyme in den Peroxisomen abgebaut. Stoffwechselenergie wird durch die Oxidation von Fettsäuren erzeugt.

Peroxisomen sind auch beteiligt an Lipidbiosynthese durch die Synthese von Cholesterin und Dolichol innerhalb des Peroxisoms. Peroxisomen in der Leber synthetisieren Gallensäuren. Plasmalogene, eine Klasse von Phospholipiden, sind an der Bildung von Membrankomponenten in der Zelle beteiligt. Sie werden auch von den Enzymen in Peroxisomen synthetisiert. Peroxisomen in Pflanzensamen wandeln Fettsäuren in Kohlenhydrate um. In Blättern sind Peroxisomen an der Lichtatmung, das die Nebenprodukte der Photosynthese verstoffwechselt.

Unterschied zwischen Lysosom und Peroxisom

Hauptfunktion

Lysosom: Lysosomen bauen biologische Polymere wie Proteine ​​und Polysaccharide ab.

Peroxisom: Peroxisomen oxidieren organische Verbindungen und bauen metabolische Wasserstoffperoxide ab.

Komposition

Lysosom: Lysosomen bestehen aus abbauenden Enzymen.

Peroxisom: Peroxisomen bestehen aus oxidativen Enzymen.

Funktion

Lysosom: Lysosomen sind für die Verdauung in der Zelle verantwortlich.

Peroxisom: Peroxisomen sind für den Schutz der Zelle vor metabolischem Wasserstoffperoxid verantwortlich.

Gegenwart

Lysosom: Lysosomen kommen nur bei Tieren vor.

Peroxisom: Peroxisomen kommen in allen Eukaryoten vor.

Herkunft

Lysosom: Lysosomen werden entweder vom Golgi-Apparat oder vom endoplasmatischen Retikulum abgeleitet.

Peroxisom: Peroxisomen stammen aus dem endoplasmatischen Retikulum und können sich selbst replizieren.

Größe

Lysosom: Lysosomen sind vergleichsweise groß.

Peroxisom: Peroxisomen sind klein.

Signalsequenz der Zielproteine

Lysosom: Die in den Lysosomen vorgesehenen Proteine ​​sind mit Mannose-6-Phosphat markiert.

Peroxisom: Die für die Peroxisomen bestimmten Proteine ​​werden mit einem peroxisomalen Targeting-Signal (PTS) markiert.

Andere Funktionen

Lysosom: Lysosomen sind an der Endozytose, Autophagie und Phagozytose beteiligt.

Peroxisom: Peroxisomen sind an der Biosynthese von Lipiden und der Photorespiration beteiligt.

Energiegewinnung

Lysosom: Abbaureaktionen in den Lysosomen erzeugen keine Energie.

Peroxisom: Oxidative Reaktionen in Peroxisomen erzeugen ATP-Energie.

Abschluss

Lysosom und Peroxisom sind zwei Organellen, die Enzyme enthalten, die verschiedene biochemische Prozesse in der Zelle katalysieren. Der Hauptunterschied zwischen Lysosom und Peroxisom sind die darin enthaltenen Enzyme und ihre Funktionen. Lysosomen enthalten Enzyme, die Biopolymere wie Proteine, Lipide, Polysaccharide und Nukleinsäuren abbauen. Peroxisomen enthalten Enzyme zur Oxidation organischer Verbindungen und zur Erzeugung von Stoffwechselenergie. Sowohl Lysosomen als auch Peroxisomen sind strukturell ähnlich, variieren jedoch in der Größe. Lysosomen sind im Vergleich zu Peroxisomen normalerweise groß und ihre Größe variiert mit den Materialien, die in die Organelle aufgenommen werden. Beide Organellen sind von einer einzigen Membran umgeben.

Referenz:1. Cooper, Geoffrey M. "Lysosomen". Die Zelle: Ein molekularer Ansatz. 2. Auflage. U.S. National Library of Medicine, 01. Januar 1970. Web. 22. März 2017. 2. Alberts, Bruce. "Peroxisomen." Molekularbiologie der Zelle. 4. Auflage. U.S. National Library of Medicine, 01. Januar 1970. Web. 22. März 2017. 3. Cooper, Geoffrey M. „Peroxisomen“. Die Zelle: Ein molekularer Ansatz. 2. Auflage. U.S. National Library of Medicine, 01. Januar 1970. Web. 22. März 2017.

Bildhöflichkeit: 1. „Lysosom21″Von Gevictor – Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia2. „OSC Microbio 03 04 Peroxisom“ Von CNX OpenStax – (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia