Typy endocytozy i ich cechy, funkcje, przykłady

endocytoza Obejmuje procesy, które umożliwiają skuteczne wejście różnych materiałów do komórki Membrana komórkowa jest dość ścisłą strukturą w kontroli, zarówno wejściowej, jak i wyjściowej, szerokiej gamie materiału pozakomórkowego, a nawet materiału cytoplazmatycznego. Wraz z innymi procesami, takimi jak prosta dyfuzja i osmoza, komórka integruje niezbędny materiał do odpowiedniego działania komórkowego.

W zakresie, w jakim występuje proces endocytozy, wchodzą duże cząsteczki molekularne, cząstki, a nawet mieszaniny roztworu. Dzieje się tak z inwaminacji lub worków pochodzących z membrany i wchodzące do formy pęcherzyków do cytoplazmy, w której będą ścigane przez maszyny trawienne komórkowe.

Źródło: Mariana Ruiz Villarrealtabajo Donivived: Gregor_0492 [CC0]

Proces endocytozy (wejście materiału do komórki), a także egzocytoza (proces wyjściowy materialny), są wyłączne w organizmach eukariotycznych.

Komórka eukariotyczna ma duże zapotrzebowanie na energię, ponieważ przekracza rozmiar (średnio 1000 razy) do każdego organizmu prokariotycznego. Z tego powodu komórka eukariotyczna potrzebuje mechanizmów, które pozwalają na wejście materiałów, tak że wystąpiła w nim szeroka gama reakcji biosyntetycznych.

[TOC]

Typy i ich cechy

Poprzez proces endocytozy komórka utrzymuje skuteczną wymianę ze środowiskiem zewnętrznym.

Podczas tego mechanizmu komórkowego mogą one wejść do komórek dość zróżnicowanych; W ten sposób proces endocytozy może się różnić w zależności od charakteru materiału pochłoniętego przez komórkę i jeśli istnieją mediatory w tym procesie.

Procesy, w których komórka z błony plazmatycznej obejmuje duże cząstki, nazywane są fagocytozą. Podobnie komórka może również obejmować cząsteczki i inne rozpuszczone substancje, nazywając tego rodzaju endocytozę, takie jak „pinocytoza”.

Oprócz tych procesów materiał, który wchodzi do komórki, można wcześniej wybierać w wyspecjalizowanej błonie plazmatycznej. W takim przypadku endocytozie pośredniczy biorcy, a materiał, który dostaje się do komórki, jest sprzężony z tymi receptorami, aby zostać przeniesionym do wnętrza komórkowego w specjalnych pęcherzykach.

Totalność komórek eukariotycznych pochłania ciecze i substancji rozpuszczonych przez pinocytozę, jednak tylko kilka wyspecjalizowanych komórek wykonuje proces fagocytozy, jak zobaczymy później.

-Fagocytoza

Fagocytoza

Fagocytoza jest wyspecjalizowaną metodą endocytozy. Przy tej okazji duże cząstki lub cząsteczki, które obejmują substancje odpadowe, mikroorganizmy i inne komórki, są spożywane przez inwazinę błony komórkowej. Ze względu na charakter tego procesu jest sugerowane jako działanie komórkowe „jedzenia”.

Jak występuje fagocytoza?

Cząstki, które są uznawane za „pochłonięte”, są połączone z (wyspecjalizowanymi) receptorami, które rozpoznają je na powierzchni komórki. Te receptory rozpoznają głównie N-acltlglukozamid.

Ruch tych pseudopodów zależy głównie przez działanie włókien aktyny i miozyny na powierzchni komórki.

Po schwytaniu w błonie komórkowej wchodzą do cytosolu w postaci dużych pęcherzyków zwanych fagosomami. One dołączą do lizosomu (komórka organelulus, która zawiera szeroką gamę enzymów trawiennych), tworząc przetwarzanie, pęknięcie i degradację materiału zwanego fagolisosomem.

Może ci służyć: ogniwa Flaming: co to jest, struktura, operacja

Fagolisosomy mogą być dość duże i heterogeniczne, ponieważ ich rozmiar i kształt są określone przez ilość trawienia materiału.

W ramach tej wakuoli trawiennej aktywność enzymatyczna generuje dużą liczbę niezbędnych produktów, które będą dostępne jako źródło energii przez komórkę.

-Pinocytoza

Protozoa Nutrition. Pinocytoza. Obraz: Jacek FH (pochodzący z Mariany Ruiz Villarreal). Zrobione i zredagowane z https: // commons.Wikimedia.org/wiki/plik: pinocytoza.Svg.

W przeciwieństwie do wyjaśnionego powyżej procesu pinocytoza jest procesem, w którym małe cząsteczki są ciągle spożywane, co w większości przypadków występują w postaci rozpuszczalnej. Tutaj komórki zlega małe ilości materiału z tworzeniem pęcherzyków w błonie, które są uwalniane w cytoplazmie.

Proces pinocytozy jest zasadniczo uważany za działanie komórkowe „picia”, ponieważ większość materiału wchodzącego do komórki to ciekł.

Jak występuje pinocytoza?

Pinocytoza może wystąpić na dwa sposoby; „Płyn lub proste” lub „absorbator”.

Oba rodzaje pinocytozy różnią się w zależności od tego, w jaki sposób zinternalizowane są substancje w roztworze lub małych cząsteczkach. W pinocytozie płynnej substancje w roztworze wchodzą do komórki w zależności od gradientu stężenia z pożywką pozakomórkową i zależy od prędkości, z jaką w błonie komórkowej powstają pęcherzyki pinocytowe.

Obrzydliwe pinocytozę jest bardziej wydajnym procesem, prędkość wejściowa substancji rozpuszczonych do cytoplazmy jest 100 do 1000 razy wyższa niż podczas wykonywania pinocytozy płynnej, stanowiąc specjalny proces endocytozy za pośrednictwem endocytozy.

-Endocytozy za pośrednictwem receptora

Endocytoza za pośrednictwem receptora jest wyspecjalizowanym procesem pinocytozy i najlepiej badanym procesami endocytozy komórkowej. W tym momencie substancje wchodzące do cytosolu wchodzą do wybranych przez udział określonych receptorów, które są w większym stężeniu w małych sektorach błony plazmatycznej.

Często cząsteczki są z wyprzedzeniem powiązane z receptorami, które znajdują się w zwołaniach na powierzchni komórki zwanych „depresjami pokrytymi bodryną”. Te depresje zawierają w niektórych przypadkach ponad 20 receptorów, każdy specyficzny dla konkretnej makrocząsteczki.

Pęcherzyki utworzone w tych wyspecjalizowanych regionach błony zostaną objęte białkiem płaszczyznowym, a kiedyś będzie zawierać pęcherzyk żółciowy uwalniany w cytoplazmie receptory błony (kilka rodzajów), a także internalizuj niewielkie ilości płynu pozakomórkowego płynu pozakomórkowego.

Natomiast w pinocytozie płynnej materiał, który wchodzi do komórki, nie jest wybierany, a pęcherzyki utworzone w błonie komórkowej nie przedstawiają żadnej powłoki płaszczyznowej, ale częściej przez białka takie jak kaweolina. Proces ten jest również nazywany niezależną endocytozą płaszczyzny.

Istnieją również większe wakuole, które wchodzą do materiału w roztworze do komórki w procesie znanym jako „makropinocytoza”. Podczas tego procesu nie ma materialnej selektywności.

Funkcje

Endocytoza ma wiele różnych transakcji w komórce, jednak różnią się one, jeśli są one organizmami jednokomórkowymi lub wielokomórkowymi lub rodzaj wymagań, które komórka posiada w określonym czasie.

Może ci służyć: porinas: Charakterystyka, funkcja i montaż

Funkcje fagocytozy

Proces można uznać za podstawowy proces żywienia lub metodę obrony odpadów i eliminacji. W pierwotniakach i niższych organizmach metazoarowych (na przykład w amebach) fagocytoza jest mechanizmem chwytania cząstek pokarmowych albo marnotrawstwem odpadów, bakterii lub innych pierwotniaków.

Organizmy te wykrywają materiał do połknięcia przez receptory błonowe i obejmują go projekcjami błony tworząc duży pęcherzyka żółciowa, która zostanie przetworzona w organizmie.

Z drugiej strony w większości organizmów fagocytoza wypełnia różne funkcje odżywiania komórek. W tym przypadku fagocytoza jest wykorzystywana przez wyspecjalizowane komórki zwane „profesjonalnymi” fagocytami, które wyeliminują zarówno substancje odpadowe, jak i środki atakujące organizm i mechanizm obrony.

Funkcje pinocytozy

Funkcja pinocytozy polega zasadniczo na włączeniu materiału w roztworze komórkowym. Solutos i metabolity wchłaniane są przeznaczone do metabolizmu komórkowego, a także stosowane w syntezie kilku białek bardzo zainteresowanych funkcjonowaniem organizmu.

Z drugiej strony, wchodzisz do materiału, aby zapewnić metabolizm komórkowy z pierwszej ręki.

Przykłady

Endocytoza występuje w kilku skalach w organizmach eukariotycznych. Następnie wspomnimy o kilku znakomitych przykładach:

Fagocytoza

U ssaków, a także na innych kręgowcach, istnieje kilka rodzajów komórek, które są częścią tkanki krwi zwanych białymi krwinkami. Komórki te działają jako profesjonalne fagocyty, co oznacza, że ​​są specjalistami komórek.

Makrofagi, limfocyty i neutrofile (leukocyty) są odpowiedzialne za eliminację i spożywanie zakaźnych mikroorganizmów z organizmu.

Fagocyty obecne we krwi zwykle działają lepiej, gdy mogą złapać patogen na powierzchni, na przykład ściana naczynia krwionośnego lub skrzep fibrynowy.

Komórki te uczestniczą w specyficznych i niespecyficznych funkcjach odpornościowych, istnieją nawet fagocyty specjalizowane w prezentacji antygenów w celu uruchomienia odpowiedzi immunologicznej

Oprócz tego makrofagi „głównie” są odpowiedzialne za połykanie i wyeliminowanie około 10^jedenaście Komórki krwi czerwonych krwi, oprócz innych starych komórek i substancji odpadów, w celu utrzymania ciągłego procesu odnawiania komórek. Wraz z limfocytami działają w zniszczeniu większości patogenów organizmu.

Pinocytoza

Proces pinocytozy jest zwykle dość skuteczny w włączeniu materiału pozakomórkowego. W przypadku pinocytozy absorpcyjnej receptory znajdujące się w pęcherzykach bocznych błony pokryte trzęmienieniem mogą rozpoznać czynniki wzrostu, kilka hormonów, transportowania białek, a także lipoprotein i innych białek.

Klasycznym przykładem tego procesu jest przechwytywanie cholesterolu z receptorów w błonie. Cholesterol jest transportowany do krwioobiegu w postaci lipoprotein, najczęściej mobilizowanych LDC lub lipoprotein o niskiej gęstości.

Jednak w trakcie procesu przechwytujące się także szerokie metabolity, takie jak witamina B12, a nawet żelazo. Oba określone metabolity w syntezie hemoglobiny, białka specjalizującego się w transporcie tlenu we krwi.

Z drugiej strony materiał jest również skutecznie zintegrowany z komórką, stosując pinocytozę płynną. W komórkach naczyń krwionośnych w śródbłonku pęcherzyki transportują dużą liczbę substancji rozpuszczonych i cieczy krwioobiegu do przestrzeni wewnątrzkomórkowej.

Może ci służyć: GLUT1: Charakterystyka, struktura, funkcje

Endocytoza, „proces o dużej skali”

Endocytoza jest bardzo powszechnym procesem w komórkach eukariotycznych, w których materiał jest zintegrowany zarówno z roztworem, jak i w postaci makrocząsteczek, a nawet kompletnych komórek i mikroorganizmów.

W przypadku endocytozy za pośrednictwem receptora depresje pokryte białkiem trawinowym zajmują około 2% całkowitej powierzchni błony komórkowej. Każde z tych depresji ma pół minuty półtrwania, co powoduje internalizowanie całej błony komórkowej w okresie od 1 do 2 godzin.

Oznacza to, że średnio od 3 do 5% membrany jest zinternalizowane, co daje nam wyobrażenie o wielkości procesu i ciągłej odnowienia cierpiącej przez błonę komórkową.

Na przykład makrofagi obecne w tkance krwi „pochłania” do 35% ich objętości cytoplazmatycznej w około godzinę, 3% błony plazmatycznej co minutę i 100% w około pół godziny.

Wada endocytozy

Chociaż jest to niezbędny proces odżywiania komórek, wchłanianie substancji odpadów i wychwytywanie zewnętrznych mikroorganizmów, podczas procesów takich jak endocytoza za pośrednictwem receptora Wiele wirusów i patogenów wchodzi do komórki. Grypa i HIV podążają tą drogą jako sposób bezpośredniego przyjęcia do telefonu komórkowego.

Co dzieje się po endocytozie?

Pęcherzyki uwalniane w cytoplazmie i materiał objęty przez nich są przetwarzane przez lizosomy. W lizosomach istnieje silna bateria enzymatyczna, w której substancje obecne w pęcherzykach są degradowane do produktów użytecznych przez metabolizm komórki.

Jednak w procesie degradacji odzyskuje się kilka składników błony plazmatycznej. Specyficzne receptory zagłębień pokrytych trzęmienieniem i innymi materiałami, takimi jak kilka białek błonowych, są wysyłane do aparatu Golgiego lub powierzchni komórki, aby zwrócić mu pęcherzyki w pęcherzykach recyklingu.

Ten proces recyklingu jest bardzo wygodny i występuje z tą samą prędkością, z jaką tworzenie się pęcherzyki są tworzone, ponieważ błona komórkowa tylko ponownie syntetyzuje 5% jej powierzchni.

Bibliografia

1. Alcamo, ja. I. (1996) Cliffs Szybki przegląd mikrobiologii. Wiley Publishing, Inc., Nowy Jork, Nowy Jork.
2. Alberts, ur., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m., Roberts, k. & Walter, p. (2004). Niezbędna biologia komórki. Nowy Jork: Garland Science. 2. edycja
3. Madigan, m. T., Martinko, J. M. I Parker, J. (2004). Brook: Biologia mikroorganizmu. Edukacja Pearsona.
4. Cooper, g. M., Hausman, r. I. & Wright, n. (2010). Komórka. (PP. 397-402). Marbán.
5. Hickman, c. P, Roberts, L. S., Keen, s. L., Larson, a., I'anson, h. & Eisenhour, D. J. (2008). Zintegrowane Priorms of Zoology. Nowy Jork: McGraw-Hill. 14^th Wydanie.
6. Jiménez García, L. J & h. Merchand Larios. (2003). Biologia komórkowa i molekularna. Meksyk. Edukacja redakcyjna Pearson.
7. Kühnel, w. (2005). Atlas Kolor cytologii i histologii (11 wyd.).Madryt, Hiszpania: Pan -american Medical Redaktorial.
8. Smythe, e. I Warren, G. (1991). Mechanizm endocytozy za pośrednictwem receptora. Eur. J. Biochem. 202: 689-699.