Pinotsütoosi protsess, funktsioonid ja erinevus fagotsütoosiga



The pinotsütoos see on rakuprotsess, mis seisneb söötme osakeste, tavaliselt väikese suurusega ja lahustuvas vormis, sissevõtmisega väikeste vesiikulite moodustumise kaudu raku plasmamembraani. Seda protsessi peetakse põhimõtteliselt "joomise" rakuliseks tegevuseks. Vesikulaarid vabastatakse pärast rakumembraani invagineerimise protsessi samasuguses protsessis.

See vedela materjali kogumise protsess hõlmab lahustunud molekule või suspendeeritud mikroosakesi. See on üks rakuvälise materjali või endotsütoosi mitmesugustest sisseviimise vahenditest, mida rakk kasutab oma energiliseks hoolduseks.

Teised protsessid, milles rakk sisaldab ekstratsellulaarset materjali, hõlmavad transportervalkude ja kanalvalkude kasutamist tsütoplasma membraani fosfolipiidi kaksikkihi kaudu. Pinotsütoosi korral ümbritseb püütud materjal membraani osa.

Indeks

  • 1 Pinotsütoosi tüübid
  • 2 Protsess
    • 2.1 Endotsütoos, mida vahendavad retseptorid või imenduv pinotsütoos
    • 2.2 Mitu vastuvõtjat on olemas?
    • 2.3 Vedeliku pitotsütoos
  • 3 Funktsioonid
    • 3.1 Imenduv Pinotsütoos
    • 3.2 Muud metaboliidid, mis jäävad neelduvatesse pinotsüütidesse
    • 3.3 Vesikulaarsed pinotsütoosid, mida klatriin ei hõlma
  • 4 Pinotsütoosi skaala
  • 5 Erinevus fagotsütoosiga
    • 5.1 Kus toimub fagotsütoos??
  • 6 Viited

Pinotsütoosi tüübid

Seda endotsütoosi protsessi saab genereerida kahel erineval viisil: "vedeliku pinotsütoos" ja "adsorptsiivne pinotsütoos". Mõlemad erinevad selle poolest, kuidas suspensioonis olevad osakesed või ained sisestatakse tsütoplasmasse.

Vedelates pinotsütoosides imenduvad ained vedelikus lahustuvad. Nende soluutide sisenemise kiirus rakku on proportsionaalne nende kontsentratsiooniga rakuvälises keskkonnas ja sõltub ka raku võimest moodustada pinotsüütilisi vesiikulid.

Vastupidiselt sellele on "molekuli" sissevõtu kiirus imenduva pinotsütoosiga antud molekuli kontsentratsiooni alusel väliskeskkonnas lisaks rakumembraani pinnal paiknevate nimetatud molekulide retseptorite arvule, afiinsusele ja funktsioonile. See viimane protsess kohandub Michaelis-Menten'i ensümaatilise kineetikaga.

Kõik asjad on võrdsed (neelduvate molekulide kontsentratsioon), imenduv pinositoos oleks 100 kuni 1000 korda kiirem kui vedelik, ja tõhusam vedelike imendumisel (vähem).

Protsess

Pinotsütoos on eukarüootsetes rakkudes väga levinud protsess. See koosneb osakeste liikumisest raku välispinnalt pinotsüütilise vesiikuli moodustumisega, rakumembraani invagineerimisega, mis lõpuks viimast eraldatakse, moodustades tsütoplasma osa..

Üldiselt järgib enamik rakumembraanist pärinevaid endotsüütilisi vesiikulid pinotsütoosi teed. Neil vesiikulitel on primaarsed endosoomid, mis kantakse seejärel lüsosoomidesse, rakkude organiseerimise eest vastutavatesse rakulistesse organellidesse.

Endotsütoos, mida vahendavad retseptorid või imenduv pinotsütoos

See on kõige paremini uuritud pinotsütoosi vorm. Sellisel juhul võimaldab mehhanism määratletud makromolekulide selektiivset sisestamist. Ekstratsellulaarses keskkonnas leiduvad makromolekulid seonduvad vaikimisi plasmamembraani spetsiifiliste retseptoritega.

Üldiselt leidub spetsialiseerunud retseptoreid membraani sektorites, mis on tuntud kui "klatriiniga kaetud depressioonid". Sellel hetkel on nendes piirkondades moodustunud pinotsüütilised vesiikulid selle valgu (klatriin) kattega ja sisaldavad ka retseptorit ja ligandi (tavaliselt lipoproteiinid)..

Kui kaetud vesiikulid on juba tsütoplasmas, sulanduvad nad varajase endosoomiga, st rakumembraaniga kõige lähemale..

Sellest hetkest alates võib esineda mitmeid keerulisi protsesse, sealhulgas ringlussevõtu vesiikulite väljumist rakumembraani suunas ja Golgi aparaati (mis transpordib membraaniretseptoreid ja muid materjale) või vesiikulid või multikulaarseid kehasid, mis järgivad neid materjali transportimise protsess lüsosoomide suunas.

Mitu vastuvõtjat on olemas?

Need on enam kui 20 erinevat retseptorit, mis sisestavad rakku selektiivselt makromolekule. Selle protsessi käigus lisatakse mitteselektiivsel viisil ka muud kui tsütoplasmaatiline vedelik, mida nimetatakse "vedelas faasis endotsütoosiks"..

Igas depressioonis või rakumembraanis olevas klatriiniga kaetud õõnsuses ei ole ühtegi tüüpi retseptorit; selle asemel on erinevaid retseptoreid, mis rakku sisestatakse üheaegselt ühe vesikulaarse moodustumisega.

Selles protsessis ja taaskasutatavate membraanide moodustamisel, mis liiguvad tagasi integreeritavasse membraani, mõjutab retseptorikompleksi või selle ligandide (vastuvõetud molekulide) olemasolu mingil viisil teiste retseptorite ja molekulide olemasolu..

Vedeliku pitotsütoos

Sel juhul on see mitteselektiivne protsess, milles molekulid või osakesed on aktiivselt püütud. Rakuseinast moodustunud vesiikulid ei ole kaetud klatriiniga, vaid valkudega nagu caveolin. Mõnel juhul nimetatakse seda protsessi pototsitoosiks.

Funktsioonid

Protsessi käigus on rakku sisestatud palju materjale, kas selektiivselt klatriiniga kaetud vesiikulite moodustumisega või mitteselektiivselt katmata vesiikulitega..

Imenduv pinotsütoos

Klatriiniga kaetud plasmamembraani lünkades võib akumuleeruda lisaks erinevatele valkudele ja lipoproteiinidele ka erinevaid retseptoreid, mis tunnevad ära hormoonid, kasvufaktorid, transportvalgud..

Üks kõige paremini hinnatud protsesse on kolesterooli kogumine imetajate rakkudesse, mida vahendab rakumembraanis olevate spetsiifiliste retseptorite olemasolu..

Üldiselt transporditakse kolesterooli vereringes lipoproteiinide kujul, kõige levinumaks on madala tihedusega lipoproteiin (LDL)..

Kui kaetud vesiikul on tsütoplasmas, siis retseptorid taaskasutatakse tagasi membraanile ja kolesterool LDC vormis transporditakse lüsosoomidesse, mida rakk töödeldakse ja kasutab..

Teised metaboliidid, mis jäävad neelduvatesse pinotsüütidesse

Seda meetodit kasutatakse ka rakkude aktiivsuses väga oluliste metaboliitide seeria püüdmiseks. Mõned neist on vitamiin B12 ja raud, mida rakk ei saa läbi aktiivse transpordiprotsessi läbi membraani.

Need kaks metaboliiti on olulised hemoglobiini sünteesimisel, mis on vereringes punaste vereliblede suurim valk..

Teisest küljest, paljud rakumembraanis olevad retseptorid, mis ei ole ringlusse võetud, absorbeeritakse sel viisil ja transporditakse lüsosoomidesse, mida saab lõigata mitmesuguste ensüümide poolt..

Kahjuks sisenevad raku kaudu sellel teel (retseptor-vahendatud pinotsütoos) paljud viirused nagu gripp ja HIV.

Vesikulaarsed pinotsütoosid, mida klatriin ei hõlma

Kui pinotsütoos tekib muudel viisidel, milles klatriiniga kaetud vesiikulid ei moodusta, on protsess eriti dünaamiline ja väga tõhus.

Näiteks endoteelirakkudes, mis on veresoonte osa, peavad moodustunud vesiikulid mobiliseerima vereringest suurtes kogustes lahustuvaid aineid rakusisesse ruumi..

Pinotsütoosi skaala

Näiteks klatriiniga kaetud süvendid hõlmavad umbes 2% plasmamembraani pinnast, mille ligikaudne eluiga on kuni kaks minutit.

Selles mõttes põhjustab imenduv pinotsütoos kogu rakumembraani sisestamise rakku, moodustades kaetud vesiikulid ühe kuni kahe tunni jooksul, mis on keskmiselt 3 kuni 5% membraanist. iga minuti jooksul.

Makrofaag on näiteks võimeline umbes tunni jooksul integreerima umbes 35% tsütoplasma mahust. Lahustatud ainete ja molekulide kogus ei mõjuta mingil hetkel vesiikulite moodustumise kiirust ja nende sisestumist.

Erinevus fagotsütoosiga

Fagotsütoos ja pinotsütoos on sarnased protsessid, milles rakk sisestab töödeldava rakuvälise materjali; mõlemad on protsessid, mis vajavad energiat, seega peetakse neid aktiivseteks transpordimehhanismideks. Erinevalt pinotsütoosist on fagotsütoos sõna otseses mõttes viis, kuidas rakk sööb.

Fagotsütoosi iseloomustab suurte osakeste "allaneelamine", mis hõlmab baktereid, mitmesuguseid rakulisi prahi ja isegi terveid rakke. Fagotsüütitav osa seondub rakumembraani pinnal paiknevate retseptoritega (mis tunnevad muu hulgas ära mannoosi, N-atseltiglükosamiidi jäägid), mis vallandavad osakesed ümbritseva pseudopoodide leviku..

Kui membraan kaitseb selle ümber, tekib suur vesiikul (erinevalt pinotsütoosiprotsessis genereeritud), mida nimetatakse tsütoplasmas vabanevaks fagosoomiks. See tähendab, et fagosoom seondub lüsosoomiga, moodustades fagolüsosoomi.

Fagolüsosoomi sees toimub materjali lagundamine lüsosomaalsete hapete hüdrolaaside ensümaatilise aktiivsuse tõttu. See protsess ringleb ka retseptorid ja osa sisestatud membraanidest, mis pöörduvad tagasi rakkude pinnale.

Kus fagotsütoos tekib??

See on väga levinud protsess, mille käigus toituvad sellised organismid nagu algloomad ja madalamad metaaslased. Peale selle annab paljurakuliste organismide puhul fagotsütoos esimese kaitseliini välismaiste ainete vastu.

Keha süsteemi säilitamiseks on oluline, kuidas erirakud, sealhulgas mitut tüüpi leukotsüüte (makrofaagid ja neutrofiilid) hävitavad välised mikroorganismid ja neelavad raku prahi..

Viited

  1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2004). Oluline rakubioloogia. New York: Garland Science.
  2. Cooper, G. M., Hausman, R. E. & Wright, N. (2010). Rakk. (lk 397-402). Marbán.
  3. Hickman, C. P, Roberts, L. S., Keen, S.L., Larson, A., I'Anson, H. & Eisenhour, D.J.. Zooloogia integreeritud põhimõtted. New York: McGraw-Hill.
  4. Jiménez García, L. J & H. Merchand Larios. (2003). Rakuline ja molekulaarbioloogia. Mehhiko Pearson Education.
  5. Kühnel, W. (2005). Atlas tsütoloogia ja histoloogia värv. Madrid, Hispaania: Toimetaja Medica Panamericana.
  6. Randall, D., Burgreen, W., prantsuse keel, K. (1998). Eckerdi loomade füsioloogia: mehhanismid ja kohandused. Hispaania: McGraw-Hill.