Διαδικασία, λειτουργία και διαφορά με τη φαγοκυττάρωση

Το pinocytosis Είναι μια κυτταρική διαδικασία κατάποσης της μέσης σωματιδίων, συνήθως μικρά και σε διαλυτή μορφή μέσα από το σχηματισμό μικρών κυστιδίων στη μεμβράνη πλάσματος του κυττάρου. Αυτή η διαδικασία βασικά θεωρείται ως η κυτταρική δράση της "κατανάλωσης". Τα κυστίδια θα απελευθερωθούν μετά από μια διαδικασία εισαγωγής της κυτταρικής μεμβράνης μέσα στο ίδιο.

Αυτή η διαδικασία σύλληψης υγρού υλικού περιλαμβάνει διαλελυμένα μόρια ή αιωρούμενα μικροσωματίδια. Είναι ένα από τα διαφορετικά μέσα ενσωμάτωσης εξωκυττάριου υλικού ή ενδοκυττάρωσης, τα οποία το κύτταρο χρησιμοποιεί για ενεργειακή συντήρηση.

Άλλες διεργασίες στις οποίες το κύτταρο φέρει εξωκυτταρικό υλικό περιλαμβάνουν τη χρήση μεταφορικών πρωτεϊνών και πρωτεϊνών διαύλων διαμέσου της διπλής στιβάδας φωσφολιπιδίου της κυτταροπλασματικής μεμβράνης. Ωστόσο, στην πονόκωση, το παγιδευμένο υλικό περιβάλλεται από ένα τμήμα της μεμβράνης.

Ευρετήριο

• 1 Τύποι πονόκτιοσης
• 2 Διαδικασία
  • 2.1 Ενδοκυττάρωση που προκαλείται από υποδοχείς ή απορροφητική πονόκτιοση
  • 2.2 Πόσα δέκτες υπάρχουν?
  • 2.3 Pitocytosis υγρών
• 3 Λειτουργίες
  • 3.1 Απορροφητική Πινόκλωση
  • 3.2 Άλλοι μεταβολίτες παγιδευμένοι στα απορροφητικά πηκτοκύτταρα
  • 3.3 Πονόκλωση των φλυκταινών που δεν καλύπτεται από το clathrin
• 4 Κλίμακα της πονόκωσης
• 5 Διαφορά με φαγοκυττάρωση
  • 5.1 Πού συμβαίνει η φαγοκυττάρωση;?
• 6 Αναφορές

Τύποι ποντικοκυττάρωσης

Αυτή η διαδικασία ενδοκυττάρωσης μπορεί να δημιουργηθεί με δύο διαφορετικούς τρόπους: "πικανίτιδα υγρού" και "προσροφητική πονόκωση". Και οι δύο διαφέρουν στον τρόπο με τον οποίο σωματίδια ή ουσίες εναιωρήματος ενσωματώνονται στο κυτταρόπλασμα.

Στην υγρή πονόκτιοση οι ουσίες απορροφώνται διαλυτά στο υγρό. Ο ρυθμός εισόδου αυτών των διαλελυμένων ουσιών στο κύτταρο είναι ανάλογος προς τη συγκέντρωσή τους στο εξωκυτταρικό μέσο και επίσης εξαρτάται από την ικανότητα του κυττάρου να σχηματίζει ποντικοκυτταρικά κυστίδια.

Σε αντίθεση, η ταχύτητα εισόδου ενός «μορίου» από προσροφητική πινοκυττάρωση δίνεται από τη συγκέντρωση του μορίου στο εξωτερικό περιβάλλον πέραν των αριθμό, συγγένεια και λειτουργίας του υποδοχέα αυτών των μορίων που βρίσκονται στην επιφάνεια της κυτταρικής μεμβράνης. Η τελευταία διαδικασία ρυθμίζεται σε ενζυμική κινητική Michaelis-Menten.

Ίσες (συγκέντρωση των μορίων που πρόκειται να απορροφηθεί), η πινοκυττάρωση προσροφητική θα είναι 100 έως 1000 φορές ταχύτερα από το ρευστό, και επίσης πιο αποτελεσματική στην απορρόφηση υγρών (λιγότερες).

Διαδικασία

Η πινόκλωση είναι μια πολύ κοινή διαδικασία στα ευκαρυωτικά κύτταρα. Είναι η κίνηση των σωματιδίων από το εξωτερικό του κυττάρου με σχηματισμό ενός pinocítica κυστίδιο, μια εγκόλπωση της κυτταρικής μεμβράνης, διαχωρίζει τα άκρα του τελευταίου, να αποτελούν μέρος του κυτταροπλάσματος.

Γενικά, τα περισσότερα ενδοκυτταρικά κυστίδια που προέρχονται από την κυτταρική μεμβράνη ακολουθούν την πορεία της πονόκτισης. Αυτά τα κυστίδια έχουν πρωτογενή ενδοσώματα τα οποία μετά θα μεταφερθούν σε λυσοσώματα, κυτταρικά οργανίδια υπεύθυνα για την πέψη κυττάρων.

Ενδοκυττάρωση που προκαλείται από υποδοχείς ή απορροφητική πονόκτιοση

Είναι η καλύτερη μελετημένη μορφή της πονόκτισης. Σε αυτή την περίπτωση, ο μηχανισμός επιτρέπει την επιλεκτική είσοδο καθορισμένων μακρομορίων. Τα μακρομόρια που βρίσκονται στο εξωκυτταρικό μέσο πρόκειται να συνδεθούν από προεπιλογή με συγκεκριμένους υποδοχείς στην μεμβράνη πλάσματος.

Γενικά, εξειδικευμένοι υποδοχείς βρίσκονται σε τομείς της μεμβράνης που είναι γνωστοί ως "κοιλότητες επικαλυμμένες με κλαθρίνη". Σε αυτό το σημείο, πινοκυτταρικής κυστίδια που σχηματίζονται σε αυτές τις περιοχές θα έχουν μία επικάλυψη αυτής της πρωτεΐνης (κλαθρίνη) και περαιτέρω περιέχουν τον υποδοχέα και συνδέτη (συνήθως λιποπρωτεΐνες).

Μόλις τα επικαλυμμένα κυστίδια είναι ήδη στο κυτταρόπλασμα, συγχωνεύονται με τα πρώιμα ενδοσώματα, δηλαδή εκείνα που βρίσκονται πλησιέστερα στη κυτταρική μεμβράνη.

Από αυτό το σημείο, διάφορες πολύπλοκες διεργασίες, συμπεριλαμβανομένης της ανακύκλωσης κυστίδιο εξόδου προς την κυτταρική μεμβράνη και της συσκευής Golgi (που φέρουν μεμβράνη υποδοχείς και άλλα υλικά) ή κυστίδια ή πολυκυψελικό φορείς που περιλαμβάνονται ενδέχεται να συμβεί το διαδικασία μεταφοράς υλικού προς τα λυσοσώματα.

Πόσοι δέκτες υπάρχουν?

Πρόκειται για περισσότερους από 20 διαφορετικούς υποδοχείς που εισάγουν επιλεκτικά μακρομόρια στο κύτταρο. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, υγρό άλλο από το κυτταροπλασματικό μέσο ενσωματώνεται επίσης με έναν μη επιλεκτικό τρόπο, ο οποίος ονομάζεται "ενδοκυττάρωση υγρής φάσης".

Σε κάθε κοιλότητα με κοιλότητα ή επικάλυψη clathrin που υπάρχει στην κυτταρική μεμβράνη δεν υπάρχει ένας μόνο τύπος υποδοχέα. αντί αυτού υπάρχουν διάφοροι υποδοχείς οι οποίοι εσωτερικεύονται ταυτόχρονα στο κύτταρο με σχηματισμό ενός μοναδικού κυστιδίου.

Σε αυτή τη διαδικασία και στο σχηματισμό των κυστιδίων ανακύκλωσης ταξιδεύουν πίσω στην μεμβράνη να επανενταχθούν, η παρουσία ενός υποδοχέα ή συνδέτες του (μόρια έλαβε) επηρεάζει κατά κάποιο τρόπο την παρουσία των υποδοχέων και άλλων μορίων.

Ροτοκυττάρωση υγρού

Σε αυτή την περίπτωση, είναι μια μη εκλεκτική διαδικασία, στην οποία τα μόρια ή τα σωματίδια συλλαμβάνονται ενεργά. Τα κυστίδια που σχηματίζονται από το κυτταρικό τοίχωμα δεν επικαλύπτονται με clathrin αλλά με πρωτεΐνες όπως caveolin. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως potocitosis.

Λειτουργίες

Κατά τη διαδικασία υπάρχουν πολλά υλικά τα οποία ενσωματώνονται εντός του κυττάρου, είτε επιλεκτικά με το σχηματισμό των κλαθρίνη-επικαλυμμένων κυστίδια ή μη-επιλεκτικά με μη επιχρισμένο κυστίδια.

Απορροφητική πονόκλωση

Στα οδοντώσεις της μεμβράνης πλάσματος κλαθρίνη-επικαλυμμένων μπορεί να συσσωρευτούν διάφορους υποδοχείς που αναγνωρίζουν ορμόνες, αυξητικούς παράγοντες, πρωτεΐνες φορείς, και άλλες πρωτεΐνες και λιποπρωτεΐνες.

Μία από τις καλύτερα αξιολογούμενες διεργασίες είναι η σύλληψη της χοληστερόλης στα κύτταρα των θηλαστικών, η οποία προκαλείται από την παρουσία ειδικών υποδοχέων στην κυτταρική μεμβράνη.

Γενικά, η χοληστερόλη μεταφέρεται στην κυκλοφορία του αίματος με τη μορφή λιποπρωτεϊνών, η πιο συνηθισμένη είναι λιποπρωτεΐνη χαμηλής πυκνότητας (LDL)..

Μόλις το κυστίδιο επικαλύπτεται στο κυτταρόπλασμα, οι υποδοχείς ανακυκλώνονται πίσω στην μεμβράνη και χοληστερόλης με τη μορφή του LDC μεταφέρεται στα λυσοσώματα για επεξεργασία και χρησιμοποιείται από το κύτταρο.

Άλλοι μεταβολίτες παγιδευμένοι στα απορροφητικά ποντίκια

Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται επίσης για να συλλάβει μια σειρά μεταβολιτών που έχουν μεγάλη σημασία στην κυτταρική δραστηριότητα. Ορισμένες από αυτές είναι η βιταμίνη Β12 και ο σίδηρος που το κύτταρο δεν μπορεί να αποκτήσει μέσω ενεργών διεργασιών μεταφοράς μέσω της μεμβράνης.

Αυτοί οι δύο μεταβολίτες είναι απαραίτητοι στη σύνθεση της αιμοσφαιρίνης, η οποία είναι η μεγαλύτερη πρωτεΐνη που υπάρχει στα ερυθρά αιμοσφαίρια στην κυκλοφορία του αίματος.

Επιπλέον, πολλοί από τους υποδοχείς επί της κυτταρικής μεμβράνης δεν ανακυκλώνονται, απορροφώνται με τον τρόπο αυτό και μεταφέρονται στα λυσοσώματα για να υποστούν πέψη από μία ποικιλία ενζύμων.

Δυστυχώς, μέσω αυτής της οδού (μεσολαβούμενη από υποδοχέα πονόκτιση), πολλοί ιοί, όπως η γρίπη και ο HIV, εισέρχονται στο κύτταρο.

Η φλεβοκομβική ασθένεια που δεν καλύπτεται από το clathrin

Όταν η πενικοκύτταση εμφανίζεται με άλλους τρόπους με τους οποίους δεν σχηματίζονται κυστίδια επικαλυμμένα με clathrin, η διαδικασία αποδεικνύεται ιδιαίτερα δυναμική και πολύ αποτελεσματική.

Για παράδειγμα, τα ενδοθηλιακά κύτταρα που αποτελούν μέρος των αιμοφόρων αγγείων, τα κυστίδια που σχηματίζονται θα πρέπει να κινητοποιήσει μεγάλες ποσότητες διαλυμένων ουσιών από την κυκλοφορία του αίματος προς το ενδοκυτταρικό χώρο.

Κλίμακα της πονόκωσης

Οι κοιλότητες με επικάλυψη clathrin, για παράδειγμα, καταλαμβάνουν περίπου το 2% της επιφάνειας της μεμβράνης του πλάσματος, έχοντας κατά προσέγγιση διάρκεια ζωής έως και δύο λεπτά.

Εδώ, η απορροφητική πινοκυττάρωση προκαλεί το σύνολο της κυτταρικής μεμβράνης εσωτερικοποιείται εντός του κυττάρου μέσω σχηματισμού του επιστρωμένου κυστιδίων σε μια περίοδο μιας έως δύο ωρών, κατά μέσο όρο μεταξύ 3 και 5% της μεμβράνης πλάσμα για κάθε λεπτό.

Ένα μακροφάγο, για παράδειγμα, είναι ικανό να ενσωματώσει περίπου το 35% του όγκου του κυτταροπλάσματος σε περίπου μία ώρα. Η ποσότητα των διαλελυμένων ουσιών και μορίων δεν επηρεάζει σε κανένα σημείο τον ρυθμό σχηματισμού κυστιδίων και την εσωτερίκευση αυτών.

Διαφορά με τη φαγοκυττάρωση

Η φαγοκυττάρωση και η πονόκωση είναι παρόμοιες διεργασίες στις οποίες το κύτταρο εσωτερικοποιεί το εξωκυτταρικό υλικό προς επεξεργασία. και οι δύο είναι διαδικασίες που χρειάζονται ενέργεια, επομένως θεωρούνται ενεργείς μηχανισμοί μεταφοράς. Σε αντίθεση με την πενοκυττάρωση, η φαγοκυττάρωση είναι κυριολεκτικά ο τρόπος που το κύτταρο "τρώει".

Η φαγοκυττάρωση χαρακτηρίζεται από «κατάποση» των μεγάλων σωματιδίων, όπου τα βακτήρια, διάφορα κυτταρικά υπολείμματα και ακόμη περιλαμβάνουν ανέπαφα κύτταρα. Το σωματίδιο να φαγοκυττάρωση συνδέεται με υποδοχείς επί της επιφανείας της κυτταρικής μεμβράνης (τα οποία αναγνωρίζουν μαννόζη, Ν-aceltiglucosamida μεταξύ άλλων) που ενεργοποιούν ψευδοπόδια περιβάλλει το σωματίδιο.

Μόλις η μεμβράνη συγχωνεύεται γύρω από αυτό, ένα κυστίδιο σχημάτισαν μεγάλα (σε αντίθεση παράγεται κατά τη διαδικασία της πινοκυτώσεως) ονομάζεται φαγόσωμα η οποία απελευθερώνεται στο κυτταρόπλασμα. Αυτό συμβαίνει όταν το φαγόσωμα δεσμεύεται σε ένα λυσοσώμη για να σχηματίσει ένα φαγολυσόσωμα.

Μέσα στο φαγολυσόσωμα, η πέψη του υλικού συμβαίνει χάρη στην ενζυματική δραστικότητα των υδρολάσεων λυσοσωμικού οξέος. Αυτή η διαδικασία ανακυκλώνει επίσης υποδοχείς και μέρος των εσωτερικοποιημένων μεμβρανών που επιστρέφουν με τη μορφή κυψελίδων ανακύκλωσης στην κυτταρική επιφάνεια.

Πού συμβαίνει η φαγοκυττάρωση;?

Πρόκειται για μια πολύ συνηθισμένη διαδικασία με την οποία τροφοδοτούνται οργανισμοί όπως τα πρωτόζωα και τα χαμηλότερα metazoans. Επιπλέον, σε πολυκύτταρους οργανισμούς, η φαγοκυττάρωση παρέχει μια πρώτη γραμμή άμυνας έναντι ξένων παραγόντων.

Ο τρόπος με τον οποίο εξειδικευμένα κύτταρα, συμπεριλαμβανομένων πολλών τύπων λευκοκυττάρων (μακροφάγων και ουδετερόφιλων) καταστρέφουν τους εξωτερικούς μικροοργανισμούς και καταναλώνουν κυτταρικά συντρίμμια, είναι απαραίτητα για τη διατήρηση του συστήματος του σώματος.

Αναφορές

1. Οι Alberts, Β., Bray, D., Hopkin, Κ., Johnson, Α., Lewis, J., Raff, Μ., Roberts, Κ. & Walter,. Βασική βιολογία των κυττάρων. Νέα Υόρκη: Garland Science.
2. Cooper, G. Μ., Hausman, R. Ε. & Wright, Ν. (2010). Το κελί. (σελ. 397-402). Marbán.
3. Hickman, C. Ρ., Roberts, L.S., Keen, S.L., Larson, Α., I'Anson, Η. & Eisenhour, D.J. (2008). Ολοκληρωμένες αρχές της ζωολογίας. Νέα Υόρκη: McGraw-Hill.
4. Jiménez García, L. J & Η. Merchand Larios. (2003). Κυτταρική και Μοριακή Βιολογία. Μεξικό Εκπαίδευση Pearson.
5. Kühnel, W. (2005). Atlas χρώμα της κυτταρολογίας και της ιστολογίας. Μαδρίτη, Ισπανία: Εκδοτική Medica Panamericana.
6. Randall, D., Burgreen, W., French, Κ. (1998). Φυσιολογία των ζώων Eckerd: Μηχανισμοί και προσαρμογές. Ισπανία: McGraw-Hill.