Ενδοκυττάρωση που προκαλείται από τη διαδικασία και τις λειτουργίες του υποδοχέα



Το υποδοχέα ενδοκυττάρωσης είναι ένα κυτταρικό φαινόμενο που περιλαμβάνει την ελεγχόμενη είσοδο συγκεκριμένων μορίων στο κύτταρο. Το υλικό που πρόκειται να καταναλωθεί περιβάλλεται προοδευτικά από ένα μικρό τμήμα της μεμβράνης του πλάσματος μέχρι να καλύπτεται ολόκληρη η ουσία. Στη συνέχεια, αυτή η χοληδόχος κύστη ξεσπά μέσα στο κελί.

Οι υποδοχείς που εμπλέκονται σε αυτή τη διαδικασία εντοπίζονται στην επιφάνεια του κυττάρου σε περιοχές που ονομάζονται "κοιλότητες επικαλυμμένες με clathrin"..

Αυτός ο τύπος ενδοκυττάρωσης δίνει στο κύτταρο ένα μηχανισμό για τη διάκριση μεταξύ των ουσιών που εισέρχονται. Επιπλέον, αυξάνει την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας, σε σύγκριση με τη μη διακριτική ενδοκυττάρωση.

Η αντίθετη έννοια της ενδοκυττάρωσης είναι εξωκυττάρωση και περιλαμβάνει την απελευθέρωση μορίων στο εξωτερικό περιβάλλον των κυττάρων.

Ευρετήριο

  • 1 Τι είναι η ενδοκυττάρωση?
    • 1.1 Ταξινόμηση
  • 2 Τι είναι η ενδοκυττάρωση που προκαλείται από τους υποδοχείς?
  • 3 Λειτουργίες
  • 4 Διαδικασία
    • 4.1 Μοντέλο ενδοκυττάρωσης που προκαλείται από υποδοχέα: χοληστερόλη σε θηλαστικά
    • 4.2 Τι συμβαίνει όταν αποτύχει το σύστημα?
  • 5 ανεξάρτητη ενδοκυττάρωση Clathrin
  • 6 Αναφορές

Τι είναι η ενδοκυττάρωση?

Τα ευκαρυωτικά κύτταρα έχουν την ικανότητα να συλλάβουν μόρια από το εξωκυτταρικό περιβάλλον και να τα συμπεριλαμβάνουν στο εσωτερικό μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται ενδοκυττάρωση. Ο όρος αποδίδεται στον ερευνητή Christian deDuve. Προτάθηκε το 1963 και περιλάμβανε την κατάποση ευρέος φάσματος μορίων.

Το φαινόμενο συμβαίνει ως εξής: το μόριο ή το υλικό που εισάγεται περιβάλλεται από ένα τμήμα της κυτταροπλασματικής μεμβράνης που στη συνέχεια εισάγεται. Έτσι, σχηματίζεται ένα κυστίδιο που περιέχει το μόριο.

Ταξινόμηση

Ανάλογα με τον τύπο του υλικού που εισέρχεται, η διαδικασία ενδοκυττάρωσης ταξινομείται σε φαγοκυττάρωση και πονόκωση..

Η πρώτη από αυτές, η φαγοκυττάρωση, συνίσταται στη δράση της κατάποσης στερεών σωματιδίων. Αυτό περιλαμβάνει μεγάλα σωματίδια όπως βακτήρια, άλλα άθικτα κύτταρα ή απόβλητα άλλων κυττάρων. Αντίθετα, ο όρος pinocytosis χρησιμοποιείται για να περιγράψει την πρόσληψη υγρών.

Τι είναι η ενδοκυττάρωση που προκαλείται από τους υποδοχείς?

Η ενδοκυττάρωση που προκαλείται από υποδοχέα είναι ένα κυτταρικό φαινόμενο που χαρακτηρίζεται από την είσοδο μορίων στο κύτταρο με επιλεκτικό και ελεγχόμενο τρόπο. Τα μόρια που εισέρχονται είναι συγκεκριμένα.

Όπως υποδεικνύεται από το όνομα της διαδικασίας, το μόριο που εισέρχεται αναγνωρίζεται από μια σειρά υποδοχέων που βρίσκονται στην επιφάνεια του κυττάρου. Ωστόσο, αυτοί οι υποδοχείς δεν βρέθηκαν τυχαία από τη μεμβράνη. Αντίθετα, η φυσική του θέση είναι πολύ ακριβής στις περιοχές που ονομάζονται "κοιλότητες επικαλυμμένες με clathrin".

Οι καταθλίψεις σχηματίζουν μια διείσδυση που ξεκινά από τη μεμβράνη, οδηγώντας στο σχηματισμό κυστιδίων επικαλυμμένων με clathrin που περιέχουν τους υποδοχείς και τα αντίστοιχα δεσμευμένα μακρομόρια τους. Το μακρομόριο που δεσμεύεται στον υποδοχέα ονομάζεται συνδέτης.

Μετά τον σχηματισμό μικρών κυστιδίων clathrin, συμβαίνει η σύντηξη των τελευταίων με δομές που ονομάζονται πρώιμα ενδοσώματα. Σε αυτό το βήμα, το περιεχόμενο του εσωτερικού του κυστιδίου κλαθρίνης διανέμεται σε διαφορετικές περιοχές. Ένα από αυτά είναι τα λυσοσώματα, ή μπορούν να ανακυκλωθούν στη μεμβράνη πλάσματος.

Λειτουργίες

Οι διεργασίες της ποντικοκυττάρωσης και της παραδοσιακής φαγοκυττάρωσης είναι τύπου μη διακριτικής μορφής. Δηλαδή, τα κυστίδια θα παγιδεύουν οποιοδήποτε μόριο - στερεό ή υγρό - που βρίσκεται στον εξωκυτταρικό χώρο και μεταφέρονται στο κύτταρο.

Η μεσολαβούμενη από υποδοχέα ενδοκυττάρωση παρέχει στο κύτταρο έναν πολύ επιλεκτικό μηχανισμό ο οποίος επιτρέπει την διάκριση και την αύξηση της αποτελεσματικότητας εσωτερικοποίησης σωματιδίων στο κυτταρικό μέσο.

Όπως θα δούμε αργότερα, η διαδικασία επιτρέπει τη λήψη πολύ σημαντικών μορίων όπως η χοληστερόλη, η βιταμίνη Β12 και ο σίδηρος. Αυτά τα τελευταία δύο μόρια χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση της αιμοσφαιρίνης και άλλων μορίων

Δυστυχώς, η παρουσία υποδοχέων που μεσολαβούν στην ενδοκυττάρωση έχει αξιοποιηθεί από μια σειρά σωματιδίων ιού για να εισέλθουν στο κύτταρο - για παράδειγμα, η γρίπη και ο ιός HIV..

Διαδικασία

Για να κατανοήσουμε πώς συμβαίνει η διαδικασία ενδοκυττάρωσης με τη μεσολάβηση υποδοχέα, έχει χρησιμοποιηθεί η πρόσληψη χοληστερόλης από κύτταρα θηλαστικών.

Η χοληστερόλη είναι ένα μόριο λιπιδικής φύσης με πολλαπλές λειτουργίες, όπως η τροποποίηση της ρευστότητας στις κυτταρικές μεμβράνες και ως πρόδρομος των στεροειδών ορμονών που σχετίζονται με τη σεξουαλική λειτουργία των οργανισμών.

Μοντέλο ενδοκυττάρωσης με τη μεσολάβηση υποδοχέα: χοληστερόλη σε θηλαστικά

Η χοληστερόλη είναι ένα μόριο εξαιρετικά αδιάλυτο στο νερό. Συνεπώς, η μεταφορά του συμβαίνει στο εσωτερικό του αίματος με τη μορφή σωματιδίων λιποπρωτεϊνών. Μεταξύ των πιο συνηθισμένων είναι η λιποπρωτεΐνη χαμηλής πυκνότητας, συνήθως συντομευμένη ως LDL - ακρωνύμιο από το ακρωνύμιό της στα Αγγλικά λιποπρωτεΐνη χαμηλής πυκνότητας.

Χάρη στις μελέτες που έγιναν στο εργαστήριο, συμπεραίνεται ότι το μόριο LDL εισέρχεται στο κύτταρο λόγω της δέσμευσης σε έναν ειδικό υποδοχέα κυτταρικής επιφάνειας που βρίσκεται σε κοιλότητες με επικάλυψη clathrin.

Το εσωτερικό των ενδοσωμάτων με LDL είναι οξύ, πράγμα που επιτρέπει την αποσύνθεση του μορίου LDL και του υποδοχέα του.

Μετά το διαχωρισμό, η τύχη των υποδοχέων πρόκειται να ανακυκλωθεί στην μεμβράνη πλάσματος, ενώ η LDL συνεχίζει με τη μεταφορά της τώρα στα λυσοσώματα. Στο εσωτερικό, η LDL υδρολύεται με ειδικά ένζυμα που παράγουν χολεστερόλη.

Τέλος, η χοληστερόλη απελευθερώνεται και το κύτταρο μπορεί να το πάρει και να το χρησιμοποιήσει σε διαφορετικά καθήκοντα όπου απαιτείται, όπως μεμβράνες.

Τι συμβαίνει όταν αποτύχει το σύστημα?

Υπάρχει μια κληρονομική κατάσταση που ονομάζεται οικογενειακή υπερχοληστερολαιμία. Ένα από τα συμπτώματα αυτής της παθολογίας είναι τα υψηλά επίπεδα χοληστερόλης. Αυτή η διαταραχή εμφανίζεται λόγω της αδυναμίας εισαγωγής του μορίου LDL από τα εξωκυτταρικά υγρά στα κύτταρα. Οι ασθενείς παρουσιάζουν μικρές μεταλλάξεις στους υποδοχείς.

Μετά την ανακάλυψη της νόσου, ήταν δυνατόν να προσδιοριστεί ότι σε υγιή κύτταρα υπήρχε ένας υποδοχέας υπεύθυνος για τη μεσολάβηση της εισόδου της LDL, η οποία συσσωρεύεται είναι σημειακές κυτταρικές καταθλίψεις.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι ασθενείς ήταν σε θέση να αναγνωρίσουν την LDL, αλλά οι υποδοχείς τους δεν βρέθηκαν σε επικαλυμμένες καταθλίψεις. Αυτό το γεγονός οδήγησε στην αναγνώριση της σημασίας των επικαλυμμένων καταθλίψεων στη διαδικασία της ενδοκυττάρωσης.

Ανεξάρτητη ενδοκυττάρωση Clathrin

Τα κύτταρα έχουν επίσης οδούς που επιτρέπουν την εκτέλεση ενδοκυττάρωσης χωρίς τη συμμετοχή της clathrin. Μεταξύ αυτών των οδών, τα μόρια που συνδέονται με τις μεμβράνες και τα υγρά ξεχωρίζουν, τα οποία μπορούν να ενδοκυττάνονται παρά την απουσία της clathrin.

Τα μόρια που εισέρχονται με αυτόν τον τρόπο διεισδύουν χρησιμοποιώντας μικρές διαταραχές που ονομάζονται caveolae που βρίσκονται στη μεμβράνη πλάσματος.

Αναφορές

  1. Alberts, Β, Bray, D., Hopkin, Κ, Johnson, Α D., Lewis, J., Raff, Μ, ... & Walter, Ρ (2013). Βασική βιολογία των κυττάρων. Garland Science.
  2. Cooper, G. Μ., & Hausman, R. Ε. (2007). Το κελί: μια μοριακή προσέγγιση. Ουάσιγκτον, DC, Σάντερλαντ, ΜΑ.
  3. Curtis, Η., & Barnes, Ν. S. (1994). Πρόσκληση στη βιολογία. Macmillan.
  4. Hill, R.W., Wyse, G.A., Anderson, Μ., & Anderson, Μ. (2004). Φυσιολογία των ζώων. Sinauer Associates.
  5. Karp, G. (2009). Κυτταρική και μοριακή βιολογία: έννοιες και πειράματα. John Wiley & Sons.
  6. Kierszenbaum, Α. (2012). Ιστολογία και κυτταρική βιολογία. Elsevier Βραζιλία.
  7. Koolman, J., & Röhm, Κ. Η. (2005). Βιοχημεία: κείμενο και άτλας. Ed. Panamericana Medical.
  8. Οι Lodish, H., Berk, Α., Darnell, J.E., Kaiser, C.A., Krieger, Μ., Scott, Μ.Ρ., & Matsudaira,. Βιολογία των μοριακών κυττάρων. Macmillan.
  9. Voet, D., & Voet, J.G (2006). Βιοχημεία. Ed. Panamericana Medical.