Ключевая разница - первичные и вторичные лизосомы
Лизосомы - это органеллы, случайно обнаруженные бельгийским ученым Кристианом Де Дювом в 1955 году в процессе фракционирования. Лизосомы представляют собой окруженные мембраной органеллы, которые содержат ряд ценных ферментов, способных расщеплять все биологические полимеры, такие как белки, жиры, нуклеиновые кислоты и углеводы. Это пищеварительная система клетки, которая разлагает вещества, поступающие извне, чтобы переварить устаревшие компоненты. В общем, лизосомы визуализируются как вакуоли сферической формы, но они могут отображаться в различных формах и размерах в зависимости от веществ, которые принимаются для переваривания из клетки снаружи. Итак, лизосомы представляют собой морфологически разнообразные органеллы, выполняющие общую функцию переваривания внутриклеточного материала. В лизосомах было идентифицировано 50 различных ферментов деградации. Было установлено, что большинство из них представляют собой гидролазы, способные расщеплять белки, жиры, нуклеиновые кислоты и углеводы. В основном встречаются три типа лизосом, например; первичные лизосомы, вторичные лизосомы и третичные лизосомы. Ключевое различие между первичными и вторичными лизосомами заключается в том, что первичные лизосомы образуются из аппарата Гольджи (ГА), а вторичные лизосомы образуются в результате слияния первичной лизосомы и эндоцитотического/фагоцитарного пузырька (фагосомы или пиносомы). Третичные лизосомы являются старыми. вторичные лизосомы, содержащие только отходы.
Что такое первичные лизосомы?
Аппарат Гольджи или комплекс Гольджи является основным компонентом эукариотической клетки, который образует первичные лизосомы. Они образуют крошечные пузырьки, которые некоторые описывают как «почки» из цистерн Гольджи. Эти везикулы состоят из различных ферментов типа гидролаз, которые могут расщеплять все биополимеры, такие как белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. Протеазы, нуклеазы и липазы, содержащие эти везикулы, образовались из аппарата Гольджи и известны как «первичные лизосомы». Первичные лизосомы имеют небольшие размеры и сферическую форму. Иногда первичные лизосомы представляют собой зачатки, которые образуются из эндоплазматического ретикулума (комплекс ER).
Рисунок 01: Лизосомы
Наиболее важным выявленным фактом является то, что первичные лизосомы не выделяют свое содержимое из везикул в цитоплазму. Кислые гидролазы, содержащиеся в первичных лизосомах, происходят из мембраны шероховатого эндоплазматического ретикулума (RER) и сортируются в аппарате Гольджи. Первичные лизосомы окружены мембраной из фосфолипидов, которая отделяет внутреннюю часть лизосомы от внешней среды. Это известно как одиночная мембрана. Внутренняя среда первичной лизосомы кислая и имеет низкое значение pH (pH 5), что делает возможным активацию ферментов кислых гидролаз. Первоначально первичные лизосомы содержат неактивный комплекс ферментов, которые активируются после связывания с фагосомой. Этот процесс придает им другую морфологию и активные ферменты.
Что такое вторичные лизосомы?
Вторичные лизосомы образуются в результате связывания первичной лизосомы с фагосомой или пиносомой. Первоначально в первичной лизосоме наблюдается неактивное состояние деградирующих ферментов. Но после его слияния с фагосомой активизируются деградирующие ферменты. Так, во вторичных лизосомах они содержат активный класс пищеварительных гидролаз, способных расщеплять биомолекулы, такие как белки, нуклеиновые кислоты, углеводы и липиды, на их отдельные компоненты. Вторичные лизосомы могут выделять полезные продукты в цитоплазму посредством облегченной диффузии.
Рисунок 02: Вторичные лизосомы
Они также могут выделять отходы, которые не могут быть переварены в процессе экзоцитоза. Морфология вторичной лизосомы крупного размера, сферической формы. Вторичные лизосомы выполняют различные биологические функции, поскольку они обладают активным состоянием кислых гидролаз. Функции вторичных лизосом включают,
- Высвобождение фермента за пределы клетки (экзоцитоз) для уничтожения инородных материалов.
- Расщепление вещества внутри клетки (пищеварение), называемое аутофагией.
- Расщепление материала вне клетки, называемое гетерофагией.
- Переработка продуктов биохимических реакций и помощь в биосинтезе.
- Полный распад погибших клеток (автолиз).
Каковы сходства между первичными лизосомами и вторичными лизосомами?
- И первичные, и вторичные лизосомы состоят из кислых гидролаз, разрушающих биомолекулы.
- И первичные, и вторичные лизосомы окружены одной фосфолипидной мембраной.
- И первичные, и вторичные лизосомы имеют сферическую форму.
В чем разница между первичными лизосомами и вторичными лизосомами?
Первичные лизосомы против вторичных лизосом |
|
| Первичные лизосомы представляют собой ограниченные мембраной органеллы, которые отпочковываются от аппарата Гольджи и содержат множество ферментов. | Вторичные лизосомы – это органеллы, образующие комбинацию первичной лизосомы и фагосомы или пиносомы, в которых лизис происходит за счет активности гидролитических ферментов. |
| Формирование | |
| Первичные лизосомы образованы аппаратом Гольджи или комплексом ER. | Вторичные лизосомы образуются путем слияния первичной лизосомы с фагосомой или пиносомой. |
| Функция | |
| Первичные лизосомы представляют собой запасающие вакуоли. | Вторичные лизосомы – пищеварительные вакуоли. |
| Расположение | |
| Первичные лизосомы находятся в шероховатой эндоплазматической сети (RER). | Вторичные лизосомы находятся в гладком эндоплазматическом ретикулуме (ГЭР). |
| Экзоцитоз | |
| Первичные лизосомы не выделяют свое содержимое. | Вторичные лизосомы выделяют свое содержимое наружу, в цитоплазму (экзоцитоз). |
| Биосинтез | |
| Первичные лизосомы не участвуют в биосинтезе полезных для клетки веществ. | Вторичные лизосомы, участвующие в биосинтезе, являются важным материалом для клетки. |
| Кислотные гидролазы | |
| Первичные лизосомы содержат неактивные кислые гидролазы | Вторичные лизосомы содержат активные кислые гидролазы. |
| Отходы | |
| Первичные лизосомы не выделяют продукты жизнедеятельности. | Вторичные лизосомы выделяют продукты жизнедеятельности посредством экзоцитоза. |
Резюме – первичные и вторичные лизосомы
Лизосомы - это органеллы, случайно обнаруженные бельгийским ученым Кристианом Де Дювом в 1955 году. Эти одномембранные вакуоли содержат 50 различных типов гидролаз пищеварительной кислоты, которые могут расщеплять биомолекулы, такие как белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. Они обычно изображают морфологию сферической формы. На основе формирования были описаны три различных класса. 1. Первичные лизосомы 2. Вторичные лизосомы 3. Третичные лизосомы. Первичные лизосомы образуются из аппарата Гольджи (ГА), тогда как вторичные лизосомы образуются в результате слияния первичной лизосомы и эндоцитотического/фагоцитарного пузырька (фагосомы или пиносомы). Третичные лизосомы - это старые вторичные лизосомы, содержащие только отходы. Это можно определить как разницу между первичными и вторичными лизосомами.
Загрузить PDF-версию первичных и вторичных лизосом
Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, загрузите PDF-версию здесь. Разница между первичными и вторичными лизосомами
