Ендоцитоз опосередковується рецепторним процесом і функціями



The опосередкований рецептором ендоцитоз це клітинне явище, яке включає контрольоване надходження в клітину конкретних молекул. Матеріал, що поглинається, поступово оточується невеликою частиною плазматичної мембрани, поки не буде покрита вся речовина. Потім цей жовчний міхур обривається всередині клітини.

Рецептори, що беруть участь у цьому процесі, розташовані на поверхні клітини в регіонах, які називаються "депресіями, покритими клатрином"..

Цей тип ендоцитозу дає клітині механізм для розрізнення речовин, що входять. Крім того, він підвищує ефективність процесу порівняно з недискримінаційним ендоцитозом.

Протилежним поняттям ендоцитоз є екзоцитоз, і включає вивільнення молекул до зовнішнього середовища клітин.

Індекс

  • 1 Що таке ендоцитоз?
    • 1.1 Класифікація
  • 2 Що таке ендоцитоз, опосередкований рецептором?
  • 3 Функції
  • 4 Процес
    • 4.1 Модель рецепторно-опосередкованого ендоцитозу: холестерин у ссавців
    • 4.2 Що відбувається, коли система виходить з ладу?
  • 5 Клатрин незалежний ендоцитоз
  • 6 Посилання

Що таке ендоцитоз?

Еукаріотичні клітини володіють здатністю захоплювати молекули з позаклітинного середовища і включати їх у внутрішній простір за допомогою процесу, званого ендоцитозом. Термін приписується досліднику Крістіан ДеДюве. Він був запропонований в 1963 році і включав в себе поглинання широкого спектру молекул.

Явище відбувається наступним чином: молекула або матеріал, що вводиться, оточений частиною цитоплазматичної мембрани, яка згодом інвагінована. Таким чином, утворюється везикула, що містить молекулу.

Класифікація

Залежно від типу вхідного матеріалу, процес ендоцитозу поділяється на фагоцитоз і піноцитоз..

Перший з них, фагоцитоз, полягає в дії прийому твердих частинок. Це включає в себе великі частинки, такі як бактерії, інші інтактні клітини або відходи інших клітин. Навпаки, термін піноцитоз використовується для опису прийому рідини.

Що таке рецепторно-опосередкований ендоцитоз?

Рецепторно-опосередкований ендоцитоз є клітинним явищем, що характеризується входом молекул до клітини селективно і контрольованим чином. Молекули для введення є специфічними.

Як вказується назвою процесу, молекулу для введення розпізнається серією рецепторів, розташованих на поверхні клітини. Однак ці рецептори не виявлені випадковим чином за допомогою мембрани. Навпаки, його фізичне розташування дуже пунктуальне в регіонах, які називаються "депресіями, покритими клатрином".

Депресії утворюють інвагінацію, починаючи з мембрани, що призводить до утворення везикул, покритих клатрином, які містять рецептори та їх відповідні пов'язані макромолекули. Макромолекула, яка зв'язується з рецептором, називається лігандом.

Після утворення невеликих клатринових везикул відбувається злиття останнього з структурами, які називаються ранніми ендосомами. На цьому етапі вміст внутрішньої частини клатринового пухирця розподіляється в різні області. Одним з них є лізосоми, або вони можуть бути перероблені в плазматичну мембрану.

Функції

Процеси піноцитозу і традиційного фагоцитозу носять недискримінаційний тип. Тобто везикули уловлюють будь-яку молекулу - тверду або рідку - що знаходиться в позаклітинному просторі і транспортуються до клітини.

Ендоцитоз, опосередкований рецептором, забезпечує клітині дуже селективний механізм, що дозволяє розрізняти та підвищувати ефективність інтерналізації частинок до клітинної середовища..

Як ми побачимо пізніше, цей процес дозволяє приймати дуже важливі молекули, такі як холестерин, вітамін В12 і залізо. Ці останні дві молекули використовуються для синтезу гемоглобіну та інших молекул

На жаль, наявність рецепторів, які опосередковують ендоцитоз, експлуатується серією вірусних частинок для введення в клітку - наприклад, вірус грипу і ВІЛ..

Процес

Щоб зрозуміти, як відбувається процес рецепторно-опосередкованого ендоцитозу, було використано холестерин клітинами ссавців..

Холестерин є молекулою ліпідної природи з численними функціями, такими як зміна плинності в клітинних мембранах і як попередник стероїдних гормонів, пов'язаних зі статевою функцією організмів.

Модель рецепторно-опосередкованого ендоцитозу: холестерин у ссавців

Холестерин - це молекула, дуже нерозчинна у воді. Тому його транспорт відбувається всередині кровотоку у вигляді частинок ліпопротеїнів. Серед найбільш поширених є ліпопротеїни низької щільності, що скорочуються як ЛПНП - акронім від його абревіатури ліпопротеїдів низької щільності.

Завдяки дослідженням, проведеним в лабораторії, було зроблено висновок, що молекула LDL входить у клітину через зв'язування з конкретним клітинним поверхневим рецептором, розташованим в клатринових покриттях..

Внутрішня частина ендосом з LDL є кислотою, що дозволяє дисоціацію молекули LDL і її рецептора.

Після відділення долю рецепторів слід рециркулювати в плазматичній мембрані, тоді як ЛПНП продовжує транспортувати його в лізосомах. Всередині, LDL гідролізується специфічними ферментами, що генерують холестарол.

Нарешті, холестерин вивільняється і клітина може приймати його і використовувати його в різних завданнях, де це необхідно, наприклад, мембрани.

Що відбувається, коли система виходить з ладу?

Існує спадковий стан, що називається сімейною гіперхолестеринемією. Одним з симптомів цієї патології є високий рівень холестерину. Цей розлад з'являється через нездатність вводити молекули ЛПНЩ з позаклітинних рідин до клітин. Пацієнти проявляють невеликі мутації в рецепторах.

Після відкриття захворювання можна було визначити, що в здорових клітинах був рецептор, відповідальний за посередництво вступу LDL, який накопичується в точці клітинних депресій..

У деяких випадках пацієнти були здатні розпізнавати ЛПНЩ, але їх рецептори не були виявлені в покритих депресіях. Цей факт привів до визнання важливості покритих депресій у процесі ендоцитозу.

Клатрин незалежний ендоцитоз

Клітини також мають шляхи, які дозволяють виконувати ендоцитоз без участі клатрину. Серед цих шляхів виділяються молекули, пов'язані з мембранами і рідинами, які можуть бути ендоцитовані, незважаючи на відсутність клатрину.

Молекули, які входять у цей спосіб, проникають за допомогою малих інвагінацій, що називаються кавеолами, розташованими в плазматичній мембрані.

Список літератури

  1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A.D., Lewis, J., Raff, M., ... & Walter, P. (2013). Основна біологія клітини. Гірлянди наука.
  2. Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2007). Клітка: молекулярний підхід. Вашингтон, округ Колумбія, Сандерленд, штат Массачусетс.
  3. Curtis, H., & Barnes, N.S. (1994). Запрошення до біології. Макміллан.
  4. Hill, R.W., Wyse, G.A., Anderson, M., & Anderson, M. (2004). Фізіологія тварин. Sinauer Associates.
  5. Карп, Г. (2009). Клітинна і молекулярна біологія: поняття та експерименти. John Wiley & Sons.
  6. Kierszenbaum, A.L. (2012). Гістологія та клітинна біологія. Elsevier Бразилія.
  7. Koolman, J., & Röhm, K.H. (2005). Біохімія: текст і атлас. Ed. Panamericana Medical.
  8. Lodish, H., Berk, A., Darnell, J.E., Kaiser, C.A., Krieger, M., Scott, M.P., ... & Matsudaira, P. (2008). Молекулярна клітинна біологія. Макміллан.
  9. Voet, D., & Voet, J.G. (2006). Біохімія. Ed. Panamericana Medical.