Verschil tussen lysosoom en peroxisoom
Share
Belangrijkste verschil - Lysosome vs Peroxisome
Lysosoom en peroxisoom zijn twee verschillende soorten compartimenten met enkele membraan die in de cel worden aangetroffen. Lysosomen worden alleen bij dieren gevonden, terwijl peroxisomen in alle eukaryoten worden aangetroffen. Lysosomen zijn groot, maar peroxisomen zijn relatief klein. Zowel lysosomen als peroxisomen zijn enzymcompartimenten. De grootste verschil tussen lysosoom en peroxisoom is dat lysosome bevat een array van degradatieve enzymen, die bijna alle biologische polymeren binnenin de cel afbreken, terwijl peroxisoom enzymen bevat, die oxidatiereacties uitvoeren en metabole waterstofperoxide afbreken.
Dit artikel legt uit,
1. Wat is Lysosome
- Kenmerken, structuur, functie
2. Wat is Peroxisome
- Kenmerken, structuur, functie
3. Wat is het verschil tussen Lysosome en Peroxisome
Wat is Lysosome
Een lysosoom is een membraan ingesloten organel in de cel, die enzymen bevat voor de afbraak van biologische polymeren zoals eiwitten, polysacchariden, lipiden en nucleïnezuren. Het is een bolvormig blaasje dat functioneert als het afbraaksysteem van de cel van zowel biologische polymeren als verouderde componenten in het cytoplasma. Lysosomen zijn relatief groot van formaat; de grootte varieert van 0,1 - 1,2 μm, afhankelijk van de materialen die zijn opgenomen voor de spijsvertering. Ze zijn samengesteld uit membraaneiwitten en lysosomale lumen-enzymen. Lysosomaal lumen bevat ongeveer 50 verschillende spijsverteringsenzymen, die in het ruwe endoplasmatische reticulum worden geproduceerd en naar het Golgi-apparaat worden geëxporteerd. Kleine blaasjes, die de enzymen bevatten die zijn vrijgemaakt uit de Golgi, worden later samengesmolten tot een grote blaar. De enzymen die zijn bestemd in de lysosomen zijn gelabeld met mannose 6-fosfaat in het endoplasmatisch reticulum.
Hydrolytische enzymen in het lysosoom zijn zure hydrolasen, die een zure pH vereisen, variërend van 4,5 tot 5,0 voor hun optimale activiteit. Protonen (H.+ ionen) in het lumen van het lysosoom worden gepompt om de zure pH te handhaven zoals deze is. De pH in het cytosol is meestal 7,2. Vereiste zure pH door de hydrolytische enzymen zorgt ervoor dat hydrolytische reacties niet optreden in het cytosol. Genetische defecten in de genen, die coderen voor de lysosomale spijsverteringsenzymen, leiden tot de accumulatie van een bepaalde ongewenste stof in het cytosol, waardoor lysosomale opslagziekten zoals de ziekte van Gaucher, cardiovasculaire aandoeningen, neurodegeneratieve aandoeningen en verschillende kankers ontstaan. Een lysosoom in een cel wordt getoond in Figuur 1.
Figuur 1: Lysosoom
Functie van Lysosome
De hydrolytische enzymen in de lysosomen breken materialen zoals biomoleculen, uitgeputte organellen en andere ongewenste materialen in het cytoplasma door ze in het lysosoom te overspoelen. Lysosomen worden gevormd tijdens endocytose, materialen van de buitenkant van de cel opslokken. De belangrijkste klasse van hydrolytische enzymen is cathepsins. Het lysosoom wordt beschouwd als het afvalverwijderingssysteem van de cellen. Naast ongewenste polymeerafbraak vertonen lysosomen nog enkele andere functies. Ze fuseren met andere organellen om cellulair afval of grote structuren in het proces genoemd te verteren autofagie. Bovendien zijn lysosomen samen met fagosomen in staat om de beschadigde structuren inclusief bacteriën en virussen op te ruimen door een proces genaamd fagocytose. Naast degradatie zijn lysosomen betrokken bij uitscheiding, celsignalering, plasmamembraanreparatie en energiemetabolisme.
Wat is een peroxisoom
Een peroxisoom is een in een membraan omsloten organel dat wordt aangetroffen in alle eukaryoten en dat enzymen bevat om metabole waterstofperoxiden af te breken. Hoewel peroxisomen morfologisch lijken op lysosomen, zijn ze relatief klein. De diameter van een peroxisoom is 0,1 -1,0 μm. Eiwitten vereist door peroxisomen worden gesynthetiseerd door vrije ribosomen en verkregen uit het cytosol. Deze eiwitten zijn gelabeld met peroxisomaal richtsignaal (PTS) in het cytosol. Het C-uiteinde van het doeleiwit is gelabeld met PTS1 en het N-uiteinde met PTS2 en wordt getransporteerd naar peroxisomen door respectievelijk de ladingeiwitten, Pex5 en Pex7. Ten minste 50 verschillende peroxinen worden naar het peroxisoom getransporteerd. Een peroxisoom in de cel wordt getoond in Figuur 2.
Figuur 2: Peroxisoom
Functie van peroxisoom
Enzymen in peroxisomen zijn betrokken bij het katalyseren van verschillende biochemische routes in de cel. De belangrijkste functie van peroxisomen is om oxidatiereacties uit te voeren die waterstofperoxide produceren. Omdat waterstofperoxiden toxisch zijn voor de cel, bevat peroxisomen zelf enzymen die catalazes worden genoemd, die waterstofperoxide in water ontleden of gebruiken om een andere organische verbinding te oxideren. Substraten zoals vetzuren, aminozuren en urinezuur worden afgebroken door de oxidatieve enzymen in de peroxisomen. Metabolische energie wordt gegenereerd door de oxidatie van vetzuren.
Peroxisomen zijn ook betrokken bij lipide biosynthese door het synthetiseren van cholesterol en dolichol in het peroxisoom. Peroxisomen in de lever synthetiseren galzuren. Plasmalogenen, die een klasse van fosfolipiden zijn, zijn betrokken bij de vorming van membraancomponenten in de cel. Ze worden ook gesynthetiseerd door de enzymen in peroxisomen. Peroxisomen in plantenzaden zetten vetzuren om in koolhydraten. In bladeren zijn peroxisomen betrokken bij de fotorespiratie, die de bijproducten van fotosynthese metaboliseert.
Verschil tussen lysosoom en peroxisoom
Hoofdfunctie
lysosome: Lysosomen breken biologische polymeren zoals eiwitten en polysacchariden af.
peroxisoom: Peroxisomen oxideren organische verbindingen, waardoor metabole waterstofperoxiden worden afgebroken.
Samenstelling
lysosome: Lysosomen bestaat uit degradatieve enzymen.
peroxisoom: Peroxisomen bestaan uit oxidatieve enzymen.
Functie
lysosome: Lysosomen zijn verantwoordelijk voor de spijsvertering in de cel.
peroxisoom: Peroxisomen zijn verantwoordelijk voor de bescherming van de cel tegen metabool waterstofperoxide.
Aanwezigheid
lysosome: Lysosomen komen alleen voor bij dieren.
peroxisoom: Peroxisomen worden in alle eukaryoten aangetroffen.
Oorsprong
lysosome: Lysosomen zijn afgeleid van ofwel Golgi-apparaat of endoplasmatisch reticulum.
peroxisoom: Peroxisomen zijn afgeleid van het endoplasmatisch reticulum en kunnen zichzelf repliceren.
Grootte
lysosome: Lysosomen zijn relatief groot van formaat.
peroxisoom: Peroxisomen zijn klein.
Signaalsequentie van de doelwitproteïnen
lysosome: De eiwitten die zijn bestemd in de lysosomen zijn gelabeld met mannose 6-fosfaat.
peroxisoom: De eiwitten die zijn bestemd in de peroxisomen zijn gelabeld met peroxisomaal richtsignaal (PTS).
Andere functies
lysosome: Lysosomen zijn betrokken bij endocytose, autofagie en fagocytose.
peroxisoom: Peroxisomen zijn betrokken bij de biosynthese van lipiden en fotorespiratie.
Energie opwekking
lysosome: Afbraakreacties in de lysosomen genereren geen energie.
peroxisoom: Oxidatieve reacties in peroxisomen genereren ATP-energie.
Conclusie
Lysosoom en peroxisoom zijn twee organellen, die enzymen bevatten die verschillende biochemische processen in de cel katalyseren. Het belangrijkste verschil tussen lysosoom en peroxisoom is de enzymen die ze bevatten en hun functies. Lysosomen bevatten enzymen die biopolymeren zoals eiwitten, lipiden, polysacchariden en nucleïnezuren afbreken. Peroxisomen bevatten enzymen voor de oxidatie van organische verbindingen, het genereren van metabole energie. Zowel lysosomen als peroxisomen zijn structureel vergelijkbaar, maar variëren in grootte. Lysosomen zijn meestal groot in vergelijking met peroxisomen en hun grootte varieert met de materialen die in het organel worden opgenomen. Beide organellen zijn omgeven door een enkel membraan.
Referentie:
1. Cooper, Geoffrey M. "Lysosomes." The Cell: A Molecular Approach. 2e editie. U.S. National Library of Medicine, 01 januari 1970. Web. 22 maart 2017.
2. Alberts, Bruce. "Peroxisomes." Molecular Biology of the Cell. 4e editie. U.S. National Library of Medicine, 01 januari 1970. Web. 22 maart 2017.
3. Cooper, Geoffrey M. "Peroxisomes." The Cell: A Molecular Approach. 2e editie. U.S. National Library of Medicine, 01 januari 1970. Web. 22 maart 2017.
Afbeelding met dank aan:
1. "Lysosome21" door Gevictor - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "OSC Microbio 03 04 Peroxisome" door CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
