Différence entre le lysosome et le peroxysome

Différence principale - Lysosome vs Peroxisome

Le lysosome et le peroxysome sont deux types distincts de compartiments à membrane unique trouvés à l'intérieur de la cellule. Les lysosomes ne se retrouvent que chez les animaux, tandis que les peroxysomes se retrouvent chez tous les eucaryotes. Les lysosomes sont de grande taille mais les peroxysomes sont relativement petits. Les lysosomes et les peroxysomes sont des compartiments enzymatiques. le différence principale entre le lysosome et le peroxysome est que Le lysosome contient un ensemble d'enzymes dégradables, qui décomposent presque tous les polymères biologiques à l'intérieur de la cellule, tandis que le peroxysome contient des enzymes qui effectuent des réactions d'oxydation et décomposent le peroxyde d'hydrogène métabolique.

Cet article explique, 

1. Qu'est-ce que le lysosome?
      - Caractéristiques, structure, fonction
2. Quel est le peroxysome
      - Caractéristiques, structure, fonction
3. Quelle est la différence entre le lysosome et le peroxysome

Qu'est-ce que le lysosome?

Un lysosome est un organite à membrane interne de la cellule contenant des enzymes permettant la dégradation de polymères biologiques tels que les protéines, les polysaccharides, les lipides et les acides nucléiques. Il s'agit d'une vésicule de forme sphérique, fonctionnant comme un système de dégradation de la cellule composé de polymères biologiques et de composants obsolètes à l'intérieur du cytoplasme. Les lysosomes sont relativement gros; la taille varie de 0,1 à 1,2 µm en fonction des matériaux utilisés pour la digestion. Ils sont composés de protéines membranaires et d'enzymes de la lumière lysosomale. La lumière lysosomale contient environ 50 enzymes digestives différentes, produites dans le réticulum endoplasmique rugueux et exportées dans l'appareil de Golgi. Les petites vésicules, contenant les enzymes libérées par le Golgi, sont ensuite fusionnées pour former une grande vésicule. Les enzymes destinées aux lysosomes sont marquées au mannose 6-phosphate dans le réticulum endoplasmique.

Les enzymes hydrolytiques du lysosome sont des hydrolases acides, nécessitant un pH acide compris entre 4,5 et 5,0 pour une activité optimale. Protons (H+ ions) sont pompés dans la lumière du lysosome afin de maintenir le pH acide tel quel. Le pH dans le cytosol est habituellement de 7,2. Le pH acide requis par les enzymes hydrolytiques garantit que les réactions hydrolytiques ne se produisent pas dans le cytosol. Les défauts génétiques dans les gènes, qui codent pour les enzymes digestives lysosomales, entraînent l’accumulation d’une substance indésirable dans le cytosol, provoquant des maladies lysosomales comme la maladie de Gaucher, des maladies cardiovasculaires, des troubles neurodégénératifs et plusieurs cancers. Un lysosome dans une cellule est montré dans Figure 1.

Figure 1: Lysosome

Fonction du lysosome

Les enzymes hydrolytiques contenues dans les lysosomes décomposent des substances telles que des biomolécules, des organites épuisées et d’autres substances indésirables dans le cytoplasme en les engloutissant dans le lysosome. Les lysosomes se forment pendant endocytose, engloutissant des matériaux de l'extérieur de la cellule. Les cathepsines constituent la principale classe d'enzymes hydrolytiques. Le lysosome est considéré comme le système d'élimination des déchets des cellules. En plus de la dégradation indésirable du polymère, les lysosomes exercent d'autres fonctions. Ils fusionnent avec d’autres organites pour digérer des débris cellulaires ou de grandes structures dans le processus appelé autophagie. De plus, les lysosomes et les phagosomes sont capables de nettoyer les structures endommagées, y compris les bactéries et les virus, par un processus appelé phagocytose. Outre la dégradation, les lysosomes interviennent dans la sécrétion, la signalisation cellulaire, la réparation de la membrane plasmique et le métabolisme énergétique..

Qu'est-ce qu'un peroxysome

Un peroxysome est un organite à membrane retrouvée chez tous les eucaryotes, contenant des enzymes pour décomposer les peroxydes d'hydrogène métaboliques. Bien que les peroxisomes soient morphologiquement similaires aux lysosomes, ils sont comparativement petits. Le diamètre d'un peroxysome est 0.1 -1,0 µm. Les protéines nécessaires aux peroxysomes sont synthétisées par des ribosomes libres et obtenues à partir du cytosol. Ces protéines sont marquées avec le signal de ciblage peroxisomal (PTS) dans le cytosol. Le C-terminal de la protéine cible est marqué avec PTS1 et le N-terminal avec PTS2 et sont transportés dans les peroxysomes par les protéines de cargaison, Pex5 et Pex7, respectivement. Au moins 50 peroxines distinctes sont transportées dans le peroxysome. Un peroxysome dans la cellule est montré dans Figure 2.

Figure 2: peroxysome

Fonction du peroxysome

Les enzymes présentes dans les peroxysomes jouent un rôle dans la catalyse de diverses voies biochimiques dans la cellule. Les peroxisomes ont pour principale fonction de réaliser des réactions d’oxydation produisant du peroxyde d’hydrogène. Les peroxydes d’hydrogène étant toxiques pour la cellule, les peroxysomes contiennent eux-mêmes des enzymes appelées catalazes, qui décomposent le peroxyde d’hydrogène en eau ou l’utilisent pour oxyder un autre composé organique. Les substrats tels que les acides gras, les acides aminés et l’acide urique sont décomposés par les enzymes oxydantes des peroxysomes. L'énergie métabolique est générée par l'oxydation des acides gras. 

Les peroxysomes sont également impliqués dans biosynthèse des lipides en synthétisant le cholestérol et le dolichol dans le peroxysome. Les peroxysomes dans le foie synthétisent les acides biliaires. Les plasmalogènes, qui sont une classe de phospholipides, sont impliqués dans la formation de composants membranaires dans la cellule. Ils sont également synthétisés par les enzymes des peroxysomes. Les peroxisomes dans les graines de plantes convertissent les acides gras en glucides. Dans les feuilles, les peroxysomes sont impliqués dans la photorespiration, qui métabolise les produits secondaires de la photosynthèse.

Différence entre le lysosome et le peroxysome

Fonction principale

Lysosome: Les lysosomes décomposent les polymères biologiques comme les protéines et les polysaccharides.

Peroxisome: Les peroxysomes oxydent les composés organiques, décomposant les peroxydes d'hydrogène métaboliques.

Composition

Lysosome: Les lysosomes consistent en enzymes dégradables.

Peroxisome: Les peroxysomes sont constitués d'enzymes oxydantes.

Une fonction

Lysosome: Les lysosomes sont responsables de la digestion dans la cellule.

Peroxisome: Les peroxysomes sont responsables de la protection de la cellule contre le peroxyde d'hydrogène métabolique.

Présence

Lysosome: Les lysosomes ne se trouvent que chez les animaux.

Peroxisome: Les peroxysomes sont présents chez tous les eucaryotes.

Origine

Lysosome: Les lysosomes proviennent d'un appareil de Golgi ou d'un réticulum endoplasmique.

Peroxisome: Les peroxisomes sont dérivés du réticulum endoplasmique et sont capables de se répliquer par eux-mêmes.

Taille

Lysosome: Les lysosomes sont relativement gros.

Peroxisome: Les peroxysomes sont petits.

Séquence de signal des protéines cibles

Lysosome: Les protéines destinées aux lysosomes sont marquées au mannose 6-phosphate.

Peroxisome: Les protéines destinées aux peroxysomes sont marquées avec le signal de ciblage peroxisomal (PTS).

Autres fonctions

Lysosome: Les lysosomes sont impliqués dans l'endocytose, l'autophagie et la phagocytose.

Peroxisome: Les peroxysomes sont impliqués dans la biosynthèse des lipides et la photorespiration.

Génération d'énergie

Lysosome: Les réactions de dégradation dans les lysosomes ne génèrent pas d'énergie.

Peroxisome: Les réactions oxydatives dans les peroxysomes génèrent de l’énergie ATP.

Conclusion

Le lysosome et le peroxysome sont deux organites contenant des enzymes qui catalysent divers processus biochimiques dans la cellule. La principale différence entre le lysosome et le peroxysome réside dans les enzymes qu'ils contiennent et leurs fonctions. Les lysosomes contiennent des enzymes qui dégradent les biopolymères tels que les protéines, les lipides, les polysaccharides et les acides nucléiques. Les peroxisomes contiennent des enzymes pour l'oxydation de composés organiques et la génération d'énergie métabolique. Les lysosomes et les peroxysomes sont structurellement similaires, mais leur taille varie. Les lysosomes sont généralement plus volumineux que les peroxysomes et leur taille varie en fonction des matériaux absorbés par l'organite. Les deux organites sont entourés d'une seule membrane.

Référence:
1. Cooper, Geoffrey M. «Lysosomes». La cellule: une approche moléculaire. 2ème édition. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, 1er janvier 1970. Web. 22 mars 2017.
2. Alberts, Bruce. «Peroxisomes.» Biologie moléculaire de la cellule. 4ème édition. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, 1er janvier 1970. Web. 22 mars 2017.
3. Cooper, Geoffrey M. «Peroxisomes». La cellule: une approche moléculaire. 2ème édition. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, 1er janvier 1970. Web. 22 mars 2017.

Courtoisie d'image:
1. “Lysosome21" de Gevictor - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. «OSC Microbio 03 04 Peroxisome» de CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia