Процес піноцитозу, функції та різниця з фагоцитозом

The піноцитоз це клітинний процес, що полягає у вживанні частинок середовища, зазвичай невеликого розміру і в розчинній формі, через утворення дрібних везикул в плазматичній мембрані клітини. Цей процес в основному розглядається як клітинна дія «пиття». Везикули вивільняють після процесу інвагінації клітинної мембрани в межах однієї.

Цей процес захоплення рідкого матеріалу включає розчинені молекули або суспендовані мікрочастинки. Це один з найрізноманітніших способів включення позаклітинного матеріалу або ендоцитозу, який клітина використовує для свого енергетичного утримання.

Інші процеси, в яких клітина здійснює позаклітинний матеріал, включають використання білків-транспортерів і канальних білків через фосфолипидний бішар цитоплазматичної мембрани. Однак при пиноцитозе захоплений матеріал оточений частиною мембрани.

Індекс

• 1 Види піноцитозу
• 2 Процес
  • 2.1 Ендоцитоз, опосередкований рецепторами або абсорбційним піноцитозом
  • 2.2 Скільки приймачів є?
  • 2.3 Питоцитоз рідини
• 3 Функції
  • 3.1. Абсорбційний піноцитоз
  • 3.2 Інші метаболіти, захоплені в абсорбційні піноцити
  • 3.3 Піноцитоз везикул, не покритий клатрином
• 4 Шкала піноцитозу
• 5 Різниця з фагоцитозом
  • 5.1 Де відбувається фагоцитоз??
• 6 Посилання

Види піноцитозу

Цей процес ендоцитозу може генеруватися двома різними шляхами: "рідина піноцитоз" і "адсорбційний піноцитоз". Обидва вони відрізняються тим, яким чином частинки або речовини в суспензії включені в цитоплазму.

У рідині піноцитоз речовини поглинаються розчинними у рідині. Швидкість введення цих розчинених речовин у клітину пропорційна їх концентрації в позаклітинному середовищі, а також залежить від здатності клітини утворювати піноцитні везикули..

Навпаки, швидкість надходження "молекули" шляхом абсорбції пиноцитоза задається концентрацією молекули у зовнішньому середовищі на додаток до кількості, афінності та функції рецепторів зазначених молекул, розташованих на поверхні клітинної мембрани. Цей останній процес пристосовується до ферментативної кінетики Міхаеліса-Ментена.

При всіх рівних умовах (концентрація молекул, що поглинаються), абсорбційний пінозітоз буде 100-1000 разів швидше, ніж рідина, і більш ефективна при абсорбції рідин (менше).

Процес

Піноцитоз є дуже поширеним процесом у еукаріотичних клітинах. Вона складається з руху частинок з клітинної зовнішності через утворення піноцитового везикула, інвагінації клітинної мембрани, яка закінчується відривом від останньої, щоб утворити частину цитоплазми..

Загалом, більшість ендоцитарних везикул, що походять з клітинної мембрани, слідують шляху піноцитозу. Ці везикули мають первинні ендосоми, які потім переносяться в лізосоми, клітинні органели, відповідальні за перетравлення клітин.

Ендоцитоз опосередкований рецепторами або абсорбційним піноцитозом

Це найкраще вивчена форма піноцитозу. У цьому випадку механізм дозволяє вибірково вводити певні макромолекули. Макромолекули, знайдені в позаклітинному середовищі, за замовчуванням зв'язуються зі специфічними рецепторами плазматичної мембрани.

Як правило, спеціалізовані рецептори знаходяться в секторах мембрани, відомих як "депресії, покриті клатрином". У цей момент піноцитарні везикули, утворені в цих областях, будуть мати покриття цього білка (клатрин) і також будуть містити рецептор і ліганд (зазвичай ліпопротеїни)..

Як тільки покриті везикули вже знаходяться в цитоплазмі, вони зливаються з ранніми ендосомами, тобто близькими до клітинної мембрани..

З цього моменту можуть відбутися кілька складних процесів, включаючи вихід рециклічних везикул до клітинної мембрани і апарату Гольджі (що переносить мембранні рецептори та інші матеріали) або везикули або мультивезикулярні тіла, які слідують процес транспортування матеріалу до лізосом.

Скільки приймачів є?

Вони є більш ніж 20 різними рецепторами, які вводять макромолекули вибірково в клітину. Під час цього процесу рідина, крім цитоплазматичної середовища, також включена неселективним способом, який називається "ендоцитоз текучої фази".

У кожній депресії або вкритій клатрином порожнині, присутній в клітинній мембрані, немає жодного типу рецептора; замість цього існують різні рецептори, які одночасно інтерналізовані в клітці з утворенням однієї везикули.

У цьому процесі і у формуванні рециркуляційних везикул, які повертаються назад до мембрани, що підлягає реінтеграції, наявність рецепторного комплексу або його лігандів (отриманих молекул) впливає певним чином на присутність інших рецепторів і молекул.

Рідина питоцитоз

У цьому випадку це неселективний процес, в якому молекули або частинки активно захоплюються. Везикули, утворені з клітинної стінки, не покриті клатрином, а білками, такими як кавеолін. У деяких випадках цей процес відомий як патоцитоз.

Функції

Під час процесу існує безліч матеріалів, які включені в клітину, або вибірково з утворенням везикул, покритих клатрином, або неселективно з допомогою пухирців.

Абсорбційний піноцитоз

У проміжках плазматичної мембрани, покритої клатрином, можуть накопичуватися різноманітні рецептори, які розпізнають гормони, фактори росту, транспортні білки, крім інших білків і ліпопротеїнів.

Одним з найкращих оцінених процесів є захоплення холестерину в клітинах ссавців, яке опосередковано наявністю специфічних рецепторів в клітинній мембрані..

Загалом, холестерин транспортується в кровотік у вигляді ліпопротеїнів, найпоширенішим з яких є ліпопротеїни низької щільності (ЛПНЩ)..

Як тільки везикула з покриттям знаходиться в цитоплазмі, рецептори повертаються назад до мембрани, і холестерин у формі НРС транспортується до лізосом, щоб оброблятися і використовуватися кліткою..

Інші метаболіти, захоплені в абсорбційні піноцити

Цей процес також використовується для захоплення серії метаболітів, що мають велике значення в клітинній активності. Деякими з них є вітамін В12 і залізо, які клітина не може отримати через активні транспортні процеси через мембрану.

Ці два метаболіти мають важливе значення в синтезі гемоглобіну, який є найбільшим білком, наявним в еритроцитах крові.

З іншого боку, багато рецепторів, що знаходяться в клітинній мембрані, які не рециркулюються, поглинаються цим способом і транспортуються в лізосоми, щоб перетравлюватися різними ферментами..

На жаль, через цей шлях (рецептор-опосередкований піноцитоз), багато віруси, такі як грип і ВІЛ, надходять у клітину.

Пініцитоз везикула не покритий клатрином

Коли піноцитоз відбувається іншими шляхами, в яких не утворюються пухирці, покриті клатрином, процес виявляється особливо динамічним і дуже ефективним.

Наприклад, в ендотеліальних клітинах, які є частиною кровоносних судин, утворені везикули повинні мобілізувати великі кількості розчинених речовин з кровотоку в внутрішньоклітинний простір..

Шкала піноцитозу

Депресії, покриті клатрином, наприклад, займають близько 2% поверхні плазматичної мембрани, маючи приблизну тривалість життя до двох хвилин..

У цьому сенсі абсорбційний піноцитоз призводить до того, що вся клітинна мембрана буде інтерналізована всередині клітини шляхом утворення покритих везикул протягом від однієї до двох годин, що в середньому становить від 3 до 5% мембрани. плазми на кожну хвилину.

Макрофаг, наприклад, здатний інтегрувати близько 35% обсягу цитоплазми приблизно через годину. Кількість розчинених речовин і молекул ні в якій точці не впливає на швидкість утворення везикул і їх інтерналізацію.

Різниця з фагоцитозом

Фагоцитоз і піноцитоз є аналогічними процесами, в яких клітина інтерналізує позаклітинний матеріал, що підлягає обробці; обидва - це процеси, які потребують енергії, тому вони вважаються активними транспортними механізмами. На відміну від піноцитозу, фагоцитоз буквально є таким, яким клітина "їсть".

Фагоцитоз характеризується "проковтуванням" великих частинок, до яких відносяться бактерії, різні клітинні уламки і навіть інтактні клітини. Частинка, яка підлягає фагоцитизації, зв'язується з рецепторами, розташованими на поверхні клітинної мембрани (які, крім того, розпізнають залишки маннози, N-ацетилглюкозамида), які викликають поширення псевдоподів, які охоплюють частинки.

Після того, як мембрана зливається навколо нього, утворюється велика міхура (на відміну від тих, що утворюються в процесі піноцитозу), що називається фагосом, що вивільняється в цитоплазму. Тобто, коли фагосома зв'язується з лізосомою, утворюючи фаголізосому.

В межах фаголізосоми перетравлення матеріалу відбувається завдяки ферментативній активності гідролаз лизосомальной кислоти. Цей процес також рециркулює рецептори і частину інтерналізованих мембран, які повертаються у вигляді рециркуляції везикул на клітинну поверхню.

Де відбувається фагоцитоз??

Це дуже поширений процес, за допомогою якого живляться такі організми, як найпростіші і нижчі метазоанги. Крім того, у багатоклітинних організмах фагоцитоз забезпечує першу лінію захисту від чужорідних агентів.

Спосіб, в якому спеціалізовані клітини, включаючи декілька типів лейкоцитів (макрофагів і нейтрофілів) руйнують зовнішні мікроорганізми і вживають клітинний дебрис, є важливим для підтримки системи організму.

Список літератури

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2004). Основна біологія клітини. Нью-Йорк: Гарландська наука.
2. Купер, Г. М., Хаусман, Р. Е. і Райт, Н. (2010). Клітка. (стор. 397-402). Марбан.
3. Hickman, C. P, Roberts, L.S., Keen, S.L., Larson, A., I'Anson, H. & Eisenhour, D.J. (2008). Інтегровані принципи зоології. Нью-Йорк: McGraw-Hill.
4. Jiménez García, L. J & H. Merchand Larios. (2003). Клітинна і молекулярна біологія. Мексика Освіта Пірсона.
5. Kühnel, W. (2005). Атлас колір цитології та гістології. Мадрид, Іспанія: редакція Medica Panamericana.
6. Рендалл, D., Burgreen, W., French, K. (1998). Фізіологія тварин: Механізми та адаптації. Іспанія: McGraw-Hill.