主な違い – リソソームとペルオキシソーム
リソソームとペルオキシソームは、細胞内に見られる 2 つの異なるタイプの単一膜コンパートメントです。リソソームは動物にのみ見られ、ペルオキシソームはすべての真核生物に見られます。リソソームはサイズが大きいですが、ペルオキシソームは比較的小さいです。リソソームとペルオキシソームはどちらも酵素コンパートメントです。 主な違い リソソームとペルオキシソームの違いは、リソソームには細胞内のほぼすべての生体ポリマーを分解する一連の分解酵素が含まれているのに対し、ペルオキシソームには酸化反応を実行して代謝過酸化水素を分解する酵素が含まれていることです。 .
この記事では、
1.リソソームとは
– 特性、構造、機能
2.ペルオキシソームとは
– 特性、構造、機能
3. リソソームとペルオキシソームの違いは何ですか
リソソームとは
リソソームは、細胞内の膜で囲まれたオルガネラで、タンパク質、多糖類、脂質、核酸などの生体高分子を分解する酵素を含んでいます。それは球形の小胞であり、細胞質内の生物学的ポリマーと古い成分の両方の細胞の分解システムとして機能します。リソソームはサイズが比較的大きいです。サイズは消化のために取られた材料に応じて 0.1 から 1.2 μm まで変化します。それらは、膜タンパク質とリソソーム内腔酵素で構成されています。リソソーム内腔には約 50 種類の消化酵素が含まれており、これらは粗面小胞体で産生され、ゴルジ体に送り出されます。ゴルジ体から放出された酵素を含む小さな小胞は、後に融合して大きな小胞を形成します。リソソームに向かう酵素は、小胞体でマンノース 6-リン酸でタグ付けされています。
リソソーム内の加水分解酵素は酸性加水分解酵素であり、最適な活性のために 4.5 から 5.0 の範囲の酸性 pH を必要とします。プロトン (H イオン) は、酸性の pH をそのまま維持するために、リソソームの内腔に送り込まれます。サイトゾルの pH は通常 7.2 です。加水分解酵素に必要な酸性 pH は、サイトゾルで加水分解反応が起こらないことを保証します。リソソーム消化酵素をコードする遺伝子の遺伝的欠陥は、サイトゾルに特定の望ましくない物質を蓄積させ、ゴーシェ病、心血管疾患、神経変性疾患、およびいくつかの癌などのリソソーム蓄積症を引き起こします。細胞内のリソソームは 図 1 に示されています .
図 1:リソソーム
リソソームの機能
リソソーム内の加水分解酵素は、細胞質内の生体分子、使い果たされたオルガネラ、その他の望ましくない物質などをリソソームに飲み込んで分解します。リソソームはエンドサイトーシス中に形成されます 、細胞の外側から材料を巻き込みます。加水分解酵素の主要なクラスはカテプシンです。リソソームは、細胞の廃棄物処理システムとして機能すると考えられています。望ましくないポリマー分解に加えて、リソソームはいくつかの他の機能を示します。 オートファジーと呼ばれるプロセスで、他のオルガネラと融合して細胞破片や大きな構造を消化します。 .さらに、リソソームとファゴソームは、食作用と呼ばれるプロセスによって、細菌やウイルスなどの損傷した構造を一掃することができます。 .分解以外にも、リソソームは分泌、細胞シグナル伝達、原形質膜修復、およびエネルギー代謝に関与しています。
ペルオキシソームとは
ペルオキシソームは、すべての真核生物に見られる膜で囲まれたオルガネラで、代謝過酸化水素を分解する酵素を含んでいます。ペルオキシソームは形態学的にはリソソームに似ていますが、比較的小さいです。ペルオキシソームの直径は 0.1 ～1.0 µm です。 ペルオキシソームに必要なタンパク質は、遊離リボソームによって合成され、サイトゾルから取得されます。これらのタンパク質は、サイトゾルでペルオキシソーム ターゲティング シグナル (PTS) でタグ付けされています。標的タンパク質の C 末端は PTS1 でタグ付けされ、N 末端は PTS2 でタグ付けされ、カーゴタンパク質 Pex5 と Pex7 によってそれぞれペルオキシソームに輸送されます。少なくとも 50 の異なるペルオキシンがペルオキシソームに輸送されます。細胞内のペルオキシソームは 図 2 に示されています .
図 2:ペルオキシソーム
ペルオキシソームの機能
ペルオキシソームの酵素は、細胞内のさまざまな生化学的経路の触媒に関与しています。ペルオキシソームの主な機能は、過酸化水素を生成する酸化反応を実行することです。過酸化水素は細胞にとって有毒であるため、ペルオキシソーム自体にはカタラーゼと呼ばれる酵素が含まれており、過酸化水素を水に分解したり、それを使用して別の有機化合物を酸化したりします.脂肪酸、アミノ酸、尿酸などの基質は、ペルオキシソームの酸化酵素によって分解されます。代謝エネルギーは、脂肪酸の酸化によって生成されます。
ペルオキシソームは脂質生合成にも関与しています ペルオキシソーム内でコレステロールとドリコールを合成することによって。肝臓のペルオキシソームは胆汁酸を合成します。リン脂質のクラスであるプラズマローゲンは、細胞内の膜成分の形成に関与しています。それらはペルオキシソームの酵素によっても合成されます。植物種子のペルオキシソームは、脂肪酸を炭水化物に変換します。葉では、ペルオキシソームが光呼吸に関与しています 、光合成の副産物を代謝します。
リソソームとペルオキシソームの違い
主な機能
リソソーム: リソソームは、タンパク質や多糖類などの生体高分子を分解します。
ペルオキシソーム: ペルオキシソームは有機化合物を酸化し、代謝過酸化水素を分解します。
構成
リソソーム: リソソームは分解酵素で構成されています。
ペルオキシソーム: ペルオキシソームは酸化酵素で構成されています。
機能
リソソーム: リソソームは、細胞内の消化を担っています。
ペルオキシソーム: ペルオキシソームは、代謝性過酸化水素に対する細胞の保護を担っています。
プレゼンス
リソソーム: リソソームは動物にのみ見られます。
ペルオキシソーム: ペルオキシソームはすべての真核生物に見られます。
起源
リソソーム: リソソームは、ゴルジ装置または小胞体に由来します。
ペルオキシソーム: ペルオキシソームは小胞体に由来し、それ自体で複製することができます.
サイズ
リソソーム: リソソームはサイズが比較的大きいです。
ペルオキシソーム: ペルオキシソームは小さいです。
標的タンパク質のシグナル配列
リソソーム: リソソームに送られる予定のタンパク質は、マンノース 6-リン酸でタグ付けされています。
ペルオキシソーム: ペルオキシソームに向かう予定のタンパク質は、ペルオキシソーム ターゲティング シグナル (PTS) でタグ付けされます。
その他の機能
リソソーム: リソソームは、エンドサイトーシス、オートファジー、食作用に関与しています。
ペルオキシソーム: ペルオキシソームは、脂質の生合成と光呼吸に関与しています。
エネルギー生成
リソソーム: リソソームの分解反応はエネルギーを生成しません。
ペルオキシソーム: ペルオキシソームの酸化反応により、ATP エネルギーが生成されます。
結論
リソソームとペルオキシソームは、細胞内のさまざまな生化学的プロセスを触媒する酵素を含む 2 つのオルガネラです。リソソームとペルオキシソームの主な違いは、含まれる酵素とその機能です。リソソームには、タンパク質、脂質、多糖類、核酸などの生体高分子を分解する酵素が含まれています。ペルオキシソームには、有機化合物の酸化、代謝エネルギーの生成のための酵素が含まれています。リソソームとペルオキシソームは構造的に似ていますが、サイズが異なります。通常、リソソームはペルオキシソームに比べて大きく、そのサイズはオルガネラに取り込まれる物質によって異なります。両方のオルガネラは単一の膜で囲まれています。
参考:
1.クーパー、ジェフリー M.「リソソーム」。セル:分子アプローチ。第2版。米国国立医学図書館、1970 年 1 月 1 日。ウェブ。 2017.03.22.
2.アルバーツ、ブルース。 「ペルオキシソーム」細胞の分子生物学。第4版。米国国立医学図書館、1970 年 1 月 1 日。ウェブ。 2017.03.22.
3.クーパー、ジェフリー M.「ペルオキシソーム」。セル:分子アプローチ。第2版。米国国立医学図書館、1970 年 1 月 1 日。ウェブ。 2017 年 3 月 22 日。
