Endotsütoos, mida vahendab retseptori protsess ja funktsioonid



The retseptor-vahendatud endotsütoos see on raku nähtus, mis hõlmab spetsiifiliste molekulide kontrollitud sisestamist rakku. Allaneelatavat materjali ümbritseb järk-järgult väike osa plasmamembraanist, kuni kogu aine on kaetud. Siis murdub see sapipõie rakus.

Selles protsessis osalevad retseptorid paiknevad raku pinnal piirkondades, mida nimetatakse "klatriiniga kaetud depressioonideks"..

Seda tüüpi endotsütoos annab rakule mehhanismi, et eristada sisenevaid aineid. Lisaks suurendab see protsessi efektiivsust võrreldes mittediskrimineeriva endotsütoosiga.

Vastupidine mõiste endotsütoos on eksotsütoos ja hõlmab molekulide vabanemist rakkude väliskeskkonnale.

Indeks

  • 1 Mis on endotsütoos?
    • 1.1 Klassifikatsioon
  • 2 Mis on retseptor-vahendatud endotsütoos?
  • 3 Funktsioonid
  • 4 Protsess
    • 4.1 Retseptor-vahendatud endotsütoosi mudel: kolesterool imetajatel
    • 4.2 Mis juhtub, kui süsteem ei tööta?
  • 5 Clathrini sõltumatu endotsütoos
  • 6 Viited

Mis on endotsütoos?

Eukarüootsetel rakkudel on võime jäädvustada molekulid ekstratsellulaarsest keskkonnast ja lisada need interjööri läbi protsessi, mida nimetatakse endotsütoosiks. Termin on omistatud teadlasele Christian deDuve. See tehti ettepanekuks 1963. aastal ja see hõlmas mitmesuguste molekulide allaneelamist.

See nähtus toimub järgmiselt: sisestatav molekul või materjal on ümbritsetud tsütoplasma membraani osaga, mida hiljem invagineeritakse. Seega moodustub molekuli sisaldav vesiikul.

Klassifikatsioon

Sõltuvalt siseneva materjali tüübist liigitatakse endotsütoosi protsess fagotsütoosiks ja pinotsütoosiks..

Esimene neist, fagotsütoos, seisneb tahkete osakeste sissevõtmises. See hõlmab suuri osakesi nagu bakterid, muud terved rakud või teiste rakkude jäätmed. Seevastu kasutatakse terminit "pinotsütoos" vedelike allaneelamise kirjeldamiseks.

Mis on retseptorite vahendatud endotsütoos?

Retseptor-vahendatud endotsütoos on raku nähtus, mida iseloomustab molekulide sissepääs rakku selektiivsel ja kontrollitud viisil. Sisestatavad molekulid on spetsiifilised.

Nagu protsessi nime järgi näidatakse, tunneb sisestatav molekul ära rakkude pinnal paiknevate retseptorite seeria. Kuid neid retseptoreid ei leita membraani juhuslikult. Seevastu selle füüsiline asukoht on väga täpne piirkondades, mida nimetatakse "klatriiniga kaetud" depressioonideks..

Depressioonid moodustavad membraanist lähtuva invaginatsiooni, mis viib klatriiniga kaetud vesiikulite moodustumiseni, mis sisaldavad retseptoreid ja nende vastavaid seonduvaid makromolekule. Retseptoriga seonduvat makromolekuli nimetatakse ligandiks.

Pärast väikeste klatriini vesiiklite moodustumist tekib viimaste liitumine struktuuridega, mida nimetatakse varajasteks endosoomideks. Selles etapis jaotatakse klatriini vesiikuli sisemus erinevate piirkondade vahel. Üks neist on lüsosoomid või neid saab taaskasutada plasmamembraanis.

Funktsioonid

Pinotsütoosi ja traditsioonilise fagotsütoosi protsessid on mittediskrimineerivad. See tähendab, et vesiikulid püüavad kõik molekulid - tahked või vedelad -, mis on rakuvälises ruumis ja transporditakse rakku.

Retseptor-vahendatud endotsütoos annab rakule väga selektiivse mehhanismi, mis võimaldab eraldada ja suurendada osakeste internaliseerimise efektiivsust rakukeskkonnas.

Nagu me hiljem näeme, võimaldab protsess võtta väga olulisi molekule, nagu kolesterool, vitamiin B12 ja raud. Neid kahte viimast molekuli kasutatakse hemoglobiini ja teiste molekulide sünteesiks

Kahjuks on endotsütoosi vahendavate retseptorite olemasolu rakkude sisenemiseks kasutanud mitmeid viirusosakesi - näiteks grippi ja HIV viirust..

Protsess

Et mõista, kuidas toimub retseptor-vahendatud endotsütoosi protsess, on kasutatud imetajarakkude kolesterooli omastamist..

Kolesterool on mitmete funktsioonidega lipiidide molekul, näiteks voolavuse muutmine rakumembraanides ja steroidhormoonide prekursor, mis on seotud organismide seksuaalse funktsiooniga..

Retseptor-vahendatud endotsütoosi mudel: kolesterool imetajatel

Kolesterool on vees väga lahustumatu molekul. Seetõttu toimub selle transportimine vereringes lipoproteiiniosakeste kujul. Kõige levinumad on madala tihedusega lipoproteiin, mida tavaliselt lühendatakse LDL-akronüümina akronüümist inglise keeles madala tihedusega lipoproteiin.

Tänu laboris tehtud uuringutele järeldati, et LDL-molekul siseneb rakku, kuna see seondub spetsiifilise rakupinna retseptoriga, mis asub klatriiniga kaetud depressioonides..

LDL-i endosoomide sisemus on hape, mis võimaldab LDL-molekuli ja selle retseptori dissotsieerumist.

Pärast eraldamist tuleb retseptorite saatus plasmamembraanis taaskasutada, samas kui LDL jätkub transpordiga lüsosoomides. Toas, LDL hüdrolüüsitakse spetsiifiliste ensüümidega, mis tekitavad kolestarooli.

Lõpuks vabaneb kolesterool ja rakk võib seda võtta ja kasutada vajaduse korral mitmesugustes ülesannetes, näiteks membraanides.

Mis juhtub, kui süsteem ei toimi?

On pärilik seisund, mida nimetatakse perekondlikuks hüperkolesteroleemiaks. Selle patoloogia üks sümptomeid on kõrge kolesterooli tase. See häire ilmneb seetõttu, et LDL-molekuli ei saa rakuvälistest vedelikest rakkudesse sisestada. Patsientidel on retseptorites väikesed mutatsioonid.

Pärast haiguse avastamist oli võimalik tuvastada, et tervetes rakkudes esines retseptor, mis vastutab LDL-i sissetoomise vahendamise eest, mis koguneb punktrakulisteks depressioonideks..

Mõnel juhul võisid patsiendid LDL-i ära tunda, kuid nende retseptoreid ei leitud kaetud depressioonides. See asjaolu tõi kaasa kaetud depressioonide tähtsuse endotsütoosi protsessis.

Clathrini sõltumatu endotsütoos

Rakkudel on ka radasid, mis võimaldavad endotsütoosi teostamist ilma klatriini osalemiseta. Nende radade hulgas paistavad silma membraanide ja vedelike külge kinnitatud molekulid, mida on võimalik endoküteerida, hoolimata klatriini puudumisest..

Sellisel moel sisenevad molekulid tungivad läbi väikeste inversioonide, mida nimetatakse caveolae, mis paiknevad plasmamembraanis.

Viited

  1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A.D., Lewis, J., Raff, M., ... & Walter, P. (2013). Oluline rakubioloogia. Garland Science.
  2. Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2007). Rakk: molekulaarne lähenemine. Washington, DC, Sunderland, MA.
  3. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Kutse bioloogiasse. Macmillan.
  4. Hill, R.W., Wyse, G. A., Anderson, M., & Anderson, M. (2004). Loomade füsioloogia. Sinauer Associates.
  5. Karp, G. (2009). Rakkude ja molekulaarbioloogia: mõisted ja katsed. John Wiley & Sons.
  6. Kierszenbaum, A. L. (2012). Histoloogia ja rakubioloogia. Elsevier Brasiilia.
  7. Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Biokeemia: tekst ja atlas. Ed. Panamericana Medical.
  8. Lodish, H., Berk, A., Darnell, J.E., Kaiser, C. A., Krieger, M., Scott, M.P., ... & Matsudaira, P. (2008). Molekulaarrakkude bioloogia. Macmillan.
  9. Voet, D., & Voet, J. G. (2006). Biokeemia. Ed. Panamericana Medical.