Kluczowa różnica – lizosomy pierwotne i wtórne
Lizosomy to przypadkowo odkryte organelle przez belgijskiego naukowca Christiana De Duve'a w 1955 roku w procesie frakcjonowania. Lizosomy to zamknięte w błonie organelle zawierające szereg cennych enzymów, które mogą rozkładać wszystkie polimery biologiczne, takie jak białka, tłuszcze, kwasy nukleinowe i węglowodany. To układ trawienny komórki degraduje materię, która jest pobierana na zewnątrz komórki w celu strawienia przestarzałych składników. Ogólnie rzecz biorąc, lizosomy są wizualizowane jako wakuole o kulistym kształcie, ale mogą być wyświetlane w różnych kształtach i rozmiarach w zależności od materii, które są pobierane do trawienia z komórki na zewnątrz. Tak więc lizosomy są zróżnicowanymi morfologicznie organellami, pełniącymi wspólną funkcję trawienia materiałów wewnątrzkomórkowych. W lizosomach zidentyfikowano 50 różnych enzymów degradacyjnych. Większość z nich zidentyfikowano jako hydrolazy, które mogą degradować białka, tłuszcze, kwasy nukleinowe i węglowodany. Znajdują się głównie trzy typy lizosomów, takie jak; lizosomy pierwszorzędowe, lizosomy drugorzędowe i lizosomy trzeciorzędowe. Kluczowa różnica między lizosomami pierwotnymi i wtórnymi polega na tym, że lizosomy pierwotne powstają z aparatu Golgiego (GA), podczas gdy lizosomy wtórne powstają z fuzji lizosomów pierwotnych i pęcherzyka endocytotycznego/fagocytotycznego (fagosom lub pinosom). Trzeciorzędowe lizosomy są stare. lizosomy wtórne, które zawierają wyłącznie materiały odpadowe.
Czym są lizosomy pierwotne?
Aparat Golgiego lub kompleks Golgiego jest głównym składnikiem komórki eukariotycznej, która tworzy pierwotne lizosomy. Tworzą maleńkie pęcherzyki, które niektórzy określają jako „pąki” z cystern Golgiego. Pęcherzyki te składają się z różnego rodzaju hydrolaz enzymów, które mogą rozkładać wszystkie biopolimery, takie jak białka, tłuszcze, węglowodany i kwasy nukleinowe. Proteazy, nukleazy i lipazy zawierające te pęcherzyki powstały z aparatu Golgiego, znanego jako „pierwotne lizosomy”. Pierwotne lizosomy są małe i mają kulisty kształt. Czasami pierwotne lizosomy to pąki powstające z retikulum endoplazmatycznego (kompleks ER).
Rysunek 01: Lizosomy
Najważniejszym zidentyfikowanym faktem jest to, że pierwotne lizosomy nie uwalniają swojej zawartości z pęcherzyka do cytoplazmy. Kwaśne hydrolazy zawarte w pierwotnych lizosomach pochodzą z szorstkiej błony retikulum endoplazmatycznego (RER) i są sortowane w aparacie Golgiego. Pierwotne lizosomy otoczone są błoną fosfolipidową, która oddziela wnętrze lizosomu od środowiska zewnętrznego. Nazywa się to pojedynczą membraną. Środowisko wewnętrzne pierwotnego lizosomu jest kwaśne i ma niską wartość pH (pH 5), co umożliwia aktywację enzymów hydrolaz kwasowych. Początkowo lizosomy pierwotne zawierają nieaktywny kompleks enzymów, które aktywują się po związaniu przez fagosom. Ten proces nadaje im inną morfologię i aktywne enzymy.
Czym są lizosomy wtórne?
Wtórne lizosomy powstają z wiązania lizosomu pierwotnego z fagosomem lub pinosomem. Początkowo w pierwotnym lizosomie obserwuje się enzymy rozkładające stan nieaktywny. Ale po jego fuzji z fagosomem aktywują się enzymy degradujące. Tak więc w lizosomach wtórnych zawierają aktywną klasę hydrolaz trawiennych, które mogą rozkładać biocząsteczki, takie jak białka, kwasy nukleinowe, węglowodany i lipidy, na ich poszczególne składniki. Lizosomy wtórne mogą uwalniać użyteczne produkty do cytoplazmy poprzez ułatwioną dyfuzję.
Rysunek 02: Wtórne Lizosomy
Mogą również uwalniać odpady, których nie można strawić w procesie egzocytozy. Morfologia lizosomów wtórnych ma duże rozmiary i kulisty kształt. Lizosomy drugorzędowe charakteryzują się różnymi funkcjami biologicznymi, ponieważ posiadają stan aktywny hydrolaz kwaśnych. Funkcje lizosomów wtórnych obejmują
- Uwolnij enzym na zewnątrz komórki (egzocytoza) w celu zniszczenia ciał obcych.
- Rozbicie materiału wewnątrz komórki (trawienie) określane jako autofagia.
- Rozbicie materiału na zewnątrz komórki określane jako heterofagia.
- Recykling produktów reakcji biochemicznych i pomoc w biosyntezie.
- Całkowity rozkład obumarłych komórek (autoliza).
Jakie są podobieństwa między pierwotnymi lizosomami a wtórnymi lizosomami?
- Zarówno pierwszorzędowe, jak i drugorzędowe lizosomy składają się z hydrolaz kwasowych, które rozkładają biocząsteczki.
- Zarówno pierwotne, jak i wtórne lizosomy otoczone pojedynczą błoną fosfolipidową.
- Zarówno lizosomy pierwotne, jak i wtórne mają kulisty kształt.
Jaka jest różnica między lizosomami pierwotnymi a lizosomami wtórnymi?
lizosomy pierwotne kontra lizosomy wtórne |
|
| Główne lizosomy to otoczone błoną organelle, które wyrastają z aparatu Golgiego i zawierają wiele enzymów. | Wtórne lizosomy to organelle, które tworzą kombinację lizosomu pierwotnego i fagosomu lub pinosomu, w których liza zachodzi dzięki aktywności enzymów hydrolitycznych. |
| Formacja | |
| Pierwotne lizosomy są tworzone przez aparat Golgiego lub kompleks ER. | Wtórne lizosomy powstają przez fuzję lizosomu pierwotnego z fagosomem lub pinosomem. |
| Funkcja | |
| Podstawowe lizosomy to wakuole magazynujące. | Wtórne lizosomy to wakuole trawienne. |
| Lokalizacja | |
| Pierwotne lizosomy znajdują się w szorstkiej retikulum endoplazmatycznym (RER). | Wtórne lizosomy znajdują się w gładkiej retikulum endoplazmatycznym (SER). |
| Egzocytoza | |
| Główne lizosomy nie uwalniają swojej zawartości. | Wtórne lizosomy uwalniają swoją zawartość na zewnątrz do cytoplazmy (egzocytoza). |
| Biosynteza | |
| Pierwotne lizosomy nie biorą udziału w biosyntezie materiałów użytecznych w komórce. | Wtórne lizosomy zaangażowane w biosyntezę są ważnymi materiałami dla komórki. |
| hydrolazy kwasowe | |
| Pierwotne lizosomy zawierają nieaktywne hydrolazy kwasowe | Wtórne lizosomy zawierają aktywne hydrolazy kwasowe. |
| Produkty odpadowe | |
| Pierwotne lizosomy nie uwalniają produktów odpadowych. | Wtórne lizosomy uwalniają produkty odpadowe poprzez egzocytozę. |
Podsumowanie – Lizosomy pierwszorzędowe i drugorzędowe
Lizosomy to przypadkowo odkryte organelle przez belgijskiego naukowca Christiana De Duve w 1955 roku. Te jednobłonowe wakuole zawierają 50 różnych typów hydrolaz trawiennych, które mogą rozkładać biocząsteczki, takie jak białka, tłuszcze, węglowodany i kwasy nukleinowe. Zazwyczaj przedstawiają morfologię kształtu kulistego. Na podstawie formacji opisano trzy różne klasy. 1. Pierwotne lizosomy 2. Wtórne lizosomy 3. Trzeciorzędowe lizosomy. Pierwotne lizosomy powstają z aparatu Golgiego (GA), podczas gdy lizosomy wtórne powstają z połączenia lizosomu pierwotnego i pęcherzyka endocytotycznego/fagocytotycznego (fagosom lub pinosom). Lizosomy trzeciorzędowe to stare drugorzędowe lizosomy zawierające tylko materiały odpadowe. Można to zidentyfikować jako różnicę między lizosomami pierwszorzędowymi i drugorzędowymi.
Pobierz wersję PDF lizosomów pierwotnych i wtórnych
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej do celów offline zgodnie z notatką cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między lizosomami pierwotnymi i wtórnymi
