Vakuoler og lysosomer: 5 fakta, du bør vide

Vakuoler og lysosomer er membranbundne organeller i en celle, der besidder forskellige enzymer, ved hjælp af hvilke de nedbryder forskellige biomolekyler.

Som regel, vakuoler findes udelukkende i plante- og svampeceller. Nogle protist-, dyre- og bakterieceller har også vakuoler. lysosomer, på den anden side, findes generelt i dyreceller, men kan også findes i nogle planteceller.

Da begge disse organeller udfører lignende funktioner, er de normalt ikke til stede i en celle på samme tid. Lad os diskutere, hvordan og hvorfor de er ens og forskellige fra hinanden sammen med nogle af dets funktioner.

Funktioner af vakuoler og lysosomer

Både vakuoler og lysosomer udfører forskellige funktioner i en celle og har meget til fælles. Lad os diskutere det i detaljer.

Vakuoler og lysosomer har begge en række forskellige hydrolaser. Så deres grundlæggende funktion er at fordøje og nedbryde anderledes biomolekyler til deres grundlæggende strukturer. Ud over det udfører disse organeller også forskellige funktioner.

Vakuolernes hovedfunktioner

Vakuoler er organeller indesluttet i en tonoplast, der optager næsten 90% af plantecellerne efter volumen. Lad os diskutere funktionerne af vakuoler i detaljer.

  • Turgortryk: Vakuoler akkumulerer en masse organiske og uorganiske salte for at opretholde cellens turgiitet. Høj saltkoncentration inde i vakuolerne forårsager endosmose af vandmolekyler inde i vakuolerne. Dette får tonoplasten til at strække sig og presse celleindholdet mod opkaldsvæggen. Turgortryk er påkrævet af de ikke-vedagtige planter eller dele af planterne for stivhed.
  • Opbevaring: Vakuoler fungerer som depoter for flere biomolekyler, såsom proteiner, sekundære metabolitter og de metaboliske affaldsprodukter, der frigives af cellerne. Adskillige vandopløselige pigmenter såsom anthocyaniner og betanin sammen med adskillige sekundære produkter er sekvestreret i vakuolerne.
  • Genanvendelse under ældning: Vacuole har flere hydrolytiske enzymer, som kan nedbryde forskellige biomolekyler, der er til stede i cellerne, og også cellulære komponenter såsom celle organeller. Nedbrydning af disse materialer frigiver simple og precursor-biomolekyler, som kan genbruges af planten efter en celles død.
  • Bortskaffelse af affald: Vakuoler fungerer også som lagerhus for affaldsprodukter eller fremmedfjendtlige forbindelser, som ikke bliver metaboliseret af cellerne, såsom tungmetaller, gødning, pesticider, herbicider og insekticider.  
  • Forsvar: Vakuoler opbevarer flere sekundære metabolitter, der kan vise sig at være giftige for planteædere, patogener, parasitter og selve planten. Et eksempel er opbevaring af calciumoxalatkrystaller i plantens vakuoler dieffenbachia. Kontakt med denne plantes cellesaft kan føre til uønskede virkninger.
  • Kontraktil vakuole: Disse er specialiserede vakuoler, der er ansvarlige for osmoregulering i cellerne. De pumper vand eller væsker, der indeholder høje koncentrationer af kalium- og natriumioner, ud fra cellerne i ferskvandsprotister, der ikke har en cellevæg. Et eksempel er de kontraktile vakuoler, der findes i ferskvands-Chlamydomonas-arten.

Hovedfunktioner af lysosomer

I lighed med vakuoler er lysosomer membranbundne organeller, der besidder en række enzymer. Lad os diskutere deres funktioner i detaljer.

  • Fødevarefordøjelse: Lysosomer indeholder en række forskellige enzymer, der kan hjælpe en celle med at fordøje proteiner, nukleinsyrer, polysaccharider og lipider optaget af endocytiske, sekretoriske autofagiske og fagocytiske processer.
  • Genbrug: Efter nedbrydning af fagolysosomer, autofagosomer og endocytoserede makromolekyler transporteres de resulterende produkter til cytoplasmaet. Disse produkter omdannes derefter til basale bestanddele af biomolekyler til genbrug af cellen.
  • Fagocytose: Specialiserede celler såsom makrofager opsluger celleaffald, mikrober og andre antigene materialer, der skal fjernes fra kroppen. Disse danner et fagosom, som derefter smelter sammen med lysosomerne til dannelse fagolysosomer. De lysosomale enzymer nedbryder derefter disse partikler.
  • Sekretoriske lysosomer: Findes i specifikke celletyper såsom hæmopoietiske celler, makrofager, mikroglia og melanocyttersekretoriske lysosomer er involveret i pigmentering, koagulation, sårreparation og immunologiske funktioner.
  • Autofagi: Det er en reguleret celledødsproces, hvor cytoplasmatiske komponenter nedbrydes af lysosomerne. Det opstår som reaktion på stress eller signaler. Det første trin involverer dannelse af autophagosom ved opslugning af cellulære organeller. Dette smelter derefter sammen med lysosomet til nedbrydning af de cellulære komponenter.
  • Reparation og sårheling: Cellemembran tillader tilstrømning af calciumioner fra ydersiden af ​​cellemembranen, når den såres. Høj koncentration af calciumioner udløser celledødsrespons. For at forhindre cellen i at dø smelter lysosomer sammen med plasmamembranen og frigiver deres komponenter i den ekstracellulære matrix.

Ligheder mellem vakuoler og lysosomer

Vakuoler og lysosomer minder meget om hinanden med hensyn til deres funktioner. Lad os diskutere mere om dette.

vakuolerlysosomer
MembranMembranbundet organel.Membranbundet organel.
IndholdDe har flere hydrolytiske enzymer, der kan nedbryde alle slags biomolekyler, cellulære og ikke-cellulære materialer.De har også flere hydrolytiske enzymer, der kan nedbryde alle slags biomolekyler, cellulære og ikke-cellulære materialer.
FunktionerNedbrydning af biomolekyler.
Opbevaring af biomolekyler.
Bortskaffelse af affald.
Genbrug af biomolekyler.
autophagy.
Nedbrydning af biomolekyler.
Opbevaring af biomolekyler.
Bortskaffelse af affald.
Genbrug af biomolekyler.
Autofagi.
autophagyDe kan forårsage celledød ved at frigive hydrolytiske enzymer til cytoplasmaet.De kan også nedbryde cellulære komponenter og forårsage celledød ved at frigive de lagrede enzymer.
Ligheder mellem vakuoler og lysosomer

Forskelle mellem vakuoler og lysosomer

Selvom vakuoler og lysosomer ligner hinanden meget, har de en rimelig andel af forskelle. Lad os diskutere disse forskelle.

vakuolerlysosomer
LokationPlanter og svampeceller.Dyreceller.
Undtagelser fra placeringTil stede i nogle bakterie-, protist- og dyreceller.Fraværende i røde blodlegemer.
StørrelseForholdsvis større i størrelsen. Optager 90% af plantecellen.Lille i størrelse.
nummerNormalt har planter en stor og hovedvakuole og kan have nogle små.Lysosomer er flere i antal i en enkelt celle.
Autofagiske vesiklerOpsluger autofagosomer.Sammensmelter med autofagosomer.
Membran dynamik  Tonoplast gennemgår ikke fusion og fission med andre organeller eller plasmamembraner.Membran gennemgår fusion og fission med andre organeller og plasmamembran.
Intern pH5.5 - 6.24.5 - 5.5
TræningDannet af de biosyntetiske veje i endoplasmatisk retikulum og Golgi-kompartmenter, endocytose af stoffer fra plasmamembran og autofagi.Dannet ud fra fusion af endosomer med transportvesikler, der knopper ud fra trans Golgi netværk
FunktionerVedligeholdelse af turgor tryk,Cellesignalering og transport, sekretoriske funktioner, membranreparation,
Forskelle mellem vakuoler og lysosomer

Er vakuoler og lysosomer ens

Selvom vakuoler og lysosomer deler nogle egenskaber og har lignende funktioner, er de forskellige organeller.

Vakuoler og lysosomer er en og samme baseret på deres meget lignende funktioner. Begge disse organeller er normalt ikke til stede i en celle på samme tid. Derfor kan man sige, at de overtager hinandens funktioner.

Konklusion

Selvom lysosomer og vakuoler har nogle strukturelle forskelle, udfører de dybest set et lignende sæt funktioner i en celle.

Læs også: