Typy endocytózy a ich charakteristiky, funkcie, príklady

Ten endocytóza Zahŕňa procesy, ktoré umožňujú účinný vstup rôznych materiálov do bunky. Membrána je pomerne prísnou štruktúrou v regulácii, vstupom aj výstupom, širokou škálou extracelulárneho materiálu a dokonca aj cytoplazmatického materiálu. Spolu s inými procesmi, ako je napríklad jednoduchá difúzia a osmóza, bunka integruje potrebný materiál na primeranú bunkovú prevádzku.

Pokiaľ dôjde k procesu endocytózy, vstupujú veľké molekulárne molekuly, častice a dokonca aj zmesi roztokov. K tomu dochádza z invázie alebo tašiek, ktoré pochádzajú z membrány a ktoré vstupujú do formy vezikúl do cytoplazmy, kde budú stíhané strojmi na trávenie buniek.

Zdroj: Mariana Ruiz Villarrealtabajo odvodená: Gregor_0492 [CC0]

Proces endocytózy (vstup materiálu do bunky), ako aj exocytóza (proces výstupu materiálu), sú exkluzívne v eukaryotických organizmoch.

Eukaryotická bunka má veľké energetické požiadavky, pretože presahuje veľkosť (v priemere 1 000 -krát) akéhokoľvek prokaryotického organizmu. Z tohto dôvodu potrebuje eukaryotické bunky mechanizmy, ktoré umožňujú vstup materiálov, aby sa v ňom vyskytovali široká škála biosyntetických reakcií.

[TOC]

Typy a ich vlastnosti

Prostredníctvom procesu endocytózy bunka udržuje účinnú výmenu s vonkajším prostredím.

Počas tohto bunkového mechanizmu môžu vstúpiť do buniek dosť rozmanité; Týmto spôsobom sa proces endocytózy môže líšiť v závislosti od povahy materiálu, ktorý je pohltený bunkou a či sú v procese mediátory.

Tieto procesy, v ktorých bunka z plazmatickej membrány zahŕňa veľké častice, sa nazývajú fagocytóza. Podobne môže bunka tiež pokryť molekuly a iné rozpustené látky, ktoré nazýva tento typ endocytózy, ako je „pinocytóza“.

Okrem týchto procesov môže byť materiál, ktorý vstupuje do bunky. V tomto prípade je endocytóza sprostredkovaná príjemcami a materiál, ktorý vstupuje do bunky.

Celkom eukaryotických buniek absorbuje tekutiny a rozpustene pinocytózou, ale proces fagocytózy však vykonáva iba niekoľko špecializovaných buniek, ako uvidíme neskôr.

-Fagocytóza

Fagocytóza

Fagocytóza je špecializovaná modalita endocytózy. Pri tejto príležitosti sa veľké častice alebo molekuly, ktoré zahŕňajú odpadové látky, mikroorganizmy a iné bunky, požívajú invagáciou bunkovej membrány. Vzhľadom na povahu tohto procesu sa navrhuje ako bunka pôsobenie „stravovania“.

Ako sa vyskytuje fagocytóza?

Častice, ktoré sa považujú za „konzumované“, sú spojené s (špecializovanými) receptormi, ktoré ich rozpoznávajú na bunkovom povrchu. Tieto receptory rozpoznávajú hlavne n-aceltlglukozamidu.

Pohyb týchto pseudopódov je určený hlavne pôsobením aktínových a myozínových vlákien na bunkovom povrchu.

Po zachytení v bunkovej membráne vstupujú do cytosolu vo forme veľkých vezikúl nazývaných fagozómy. Tieto sa pripoja k lyzozómu (bunkový organelulus, ktorý obsahuje širokú škálu tráviacich enzýmov), aby sa vytvorilo spracovanie, prasknutie a degradačné varenie materiálu nazývaného fagolisóm.

Môže vám slúžiť: Flaming Cell: Čo je, štruktúra, operácia

Fagolisozómy môžu byť dosť veľké a heterogénne, pretože ich veľkosť a tvar sú určené množstvom tráveného materiálu.

V rámci tejto tráviacej vakuoly generuje enzymatická aktivita veľké množstvo základných produktov, ktoré budú k dispozícii na použitie ako zdroj energie bunkou.

-Pinocytóza

Výživa protozoa. Pinocytóza. Obrázok: Jacek FH (odvodený od Mariana Ruiz Villarreal). Prevzaté a upravené z https: // commons.Wikimedia.org/wiki/súbor: pinocytóza.SVG.

Na rozdiel od vyššie uvedeného procesu je pinocytóza proces, v ktorom sa malé častice neustále požívajú, ktorý sa vo väčšine prípadov nachádza v rozpustnej forme. Tu bunky Engullet Malé množstvo materiálu s tvorbou vezikúl v membráne, ktoré sa uvoľňujú v cytoplazme.

Proces pinocytózy sa v podstate považuje za pôsobenie „pitia“ buniek, pretože väčšina materiálu vstupujúceho do bunky je tekutina.

Ako sa vyskytuje pinocytóza?

Pinocytóza sa môže vyskytnúť dvoma spôsobmi; „Kvapalina alebo jednoduché“ alebo „absorbovateľné“.

Oba typy pinocytózy sa líšia v závislosti od toho, ako sú látky v roztoku alebo malé častice internalizované. Pri tekutej pinocytóze látky v roztoku vstupujú do bunky v závislosti od koncentračného gradientu s extracelulárnym médiom a závisia od rýchlosti, s akou sa v bunkovej membráne tvoria pinocytické vezikuly.

Absortívna pinocytóza je účinnejší proces, vstupná rýchlosť rozpustených látok do cytoplazmy je 100 až 1 000 -krát vyššia ako pri vykonávaní tekutej pinocytózy, čo predstavuje špeciálny proces endocytózy sprostredkovaného procesu endocytózy sprostredkovaného endocytózy.

-Endocytóza sprostredkovaná receptorom

Endocytóza sprostredkovaná receptorom je špecializovaný proces pinocytózy a najlepšie študovaný procesmi bunkovej endocytózy. V tomto okamihu vstupujú látky, ktoré vstupujú do cytosólu vybrané prostredníctvom účasti špecifických receptorov, ktoré sú vo väčšej koncentrácii v malých odvetviach plazmatickej membrány.

Molekuly sú často vopred spojené s receptormi, ktoré sú v konvolingoch na bunkovom povrchu nazývané „depresie potiahnuté klatrínom“. Tieto depresie obsahujú v niektorých prípadoch viac ako 20 receptorov, z ktorých každý je špecifický pre konkrétnu makromolekulu.

Vezikuly vytvorené v týchto špecializovaných oblastiach membrány budú pokryté klatrínovým proteínom a raz zahrnie žlčník uvoľňuje v cytoplazme membránové receptory (niekoľko typov z nich) a tiež internalizujú malé množstvá extracelulárnej tekutiny.

Naopak, pri tekutej pinocytóze materiál, ktorý vstupuje do bunky, nie je vybraný a vezikuly tvorené v bunkovej membráne nepredstavujú žiadny klatrínový povlak, ale častejšie proteínmi, ako je napríklad kaveolin. Tento proces sa tiež nazýva nezávislá klatrinová endocytóza.

Existujú tiež niektoré väčšie vakuoly, ktoré vstupujú do materiálu v roztoku bunky v procese známeho ako „makropinocytóza“. Počas tohto procesu neexistuje žiadna materiálová selektivita.

Funkcia

Endocytóza má vo vnútri bunky širokú škálu obchodov, avšak tieto sa líšia, ak ide o jednobunkové alebo mnohobunkové organizmy alebo typ požiadaviek, ktoré bunka má v určitom čase.

Môže vám slúžiť: Porinas: Charakteristiky, funkcia a montáž

Funkcie fagocytózy

Tento proces sa môže považovať za primárny proces kŕmenia alebo metódu obrany odpadu a eliminácie. V protozoa a dolných metazoarových organizmoch (napríklad v Amébas) je fagocytóza mechanizmom na zachytenie potravinových častíc buď odpad z odpadu, baktérií alebo iného protozoa.

Tieto organizmy detekujú materiál, ktorý sa má požívať prostredníctvom membránových receptorov, a zahŕňajú ho s membránovými projekciami tvoriacimi veľký žlčník, ktorý sa bude spracovať vo vnútri organizmu.

Na druhej strane, vo väčšine organizmov fagocytóza plní rôzne funkcie výživy buniek. V tomto prípade fagocytóza používajú špecializované bunky nazývané „profesionálne“ fagocyty, ktoré eliminujú odpadové látky a invázne látky organizmu a obranného mechanizmu.

Funkcie pinocytózy

Pinocytózová funkcia v podstate spočíva v zahrnutí materiálu do bunkového roztoku. Solutos a metabolity absorbované sú určené na bunkový metabolizmus a tiež sa používajú pri syntéze niekoľkých proteínov, ktoré sa veľmi zaujímajú o fungovanie organizmu.

Na druhej strane, materiál, ktorý zadáte, je možné zvoliť na zabezpečenie bunkového metabolizmu z prvej ruky energiu.

Príklady

Endocytóza sa vyskytuje v niekoľkých mierkach v eukaryotických organizmoch. Ďalej spomenieme niekoľko vynikajúcich príkladov:

Fagocytóza

U cicavcov, ako aj u iných stavovcov, existuje niekoľko druhov buniek, ktoré sú súčasťou krvného tkaniva nazývaného biele krvinky spolu. Tieto bunky pôsobia ako profesionálne fagocyty, čo znamená, že sú bunkovými špecialistami.

Makrofágy, lymfocyty a neutrofily (leukocyty) sú zodpovedné za odstránenie a požitie infekčných mikroorganizmov z organizmu.

Fagocyty prítomné v krvi zvyčajne fungujú lepšie, keď môžu zachytiť patogén na povrchu, ako je stena krvných ciev alebo zrazeniny fibrínu.

Tieto bunky sa podieľajú na špecifických a nešpecifických imunitných funkciách, existujú dokonca fagocyty špecializované na prezentáciu antigénov, aby sa spustila imunitná odpoveď

Okrem toho sú makrofágy „hlavne“ zodpovedné za prehĺtanie a odstránenie približne 10^jedenásť Krvné krvné bunky červenej krvi, okrem iných starých buniek a odpadových látok, na udržanie procesu nepretržitej obnovy buniek. Spolu s lymfocytmi pôsobia pri ničení väčšiny patogénov organizmu.

Pinocytóza

Proces pinocytózy je zvyčajne dosť účinný pri začlenení extracelulárneho materiálu. V prípade absorpčnej pinocytózy môžu receptory umiestnené vo vezikulách membrány potiahnuté klatrínom rozpoznať rastové faktory, niekoľko hormónov, transportné proteíny, ako aj lipoproteíny a ďalšie proteíny.

Klasickým príkladom tohto procesu je zachytenie cholesterolu z receptorov v membráne. Cholesterol sa transportuje do krvného obehu vo forme lipoproteínov, najčastejšie mobilizovanej LDC alebo lipoproteínov s nízkou hustotou.

V tomto procese sa však zachytia aj široké spektrum metabolitov, ako je vitamín B12 a dokonca železo, materiály, ktoré bunka nemôže internalizovať prostredníctvom aktívnych transportných procesov. Obidve určujú metabolity v syntéze hemoglobínu, proteínu špecializovaného na transport kyslíka v krvi.

Na druhej strane je materiál tiež efektívne integrovaný do bunky pomocou tekutej pinocytózy. V bunkách endotelií krvných ciev transportujú vezikuly veľké množstvo rozpustených látok a kvapaliny krvného obehu do intracelulárneho priestoru.

Môže vám slúžiť: GLUT1: Charakteristiky, štruktúra, funkcie

Endocytóza, „veľký proces“

Endocytóza je veľmi častý proces v eukaryotických bunkách, v ktorom je materiál integrovaný do roztoku aj vo forme makromolekúl a dokonca úplných buniek a mikroorganizmov.

V prípade endocytózy sprostredkovanej receptorom zaberajú depresie pokryté klatrínovým proteínom asi 2% z celkovej plochy bunkovej membrány. Každá z týchto depresií má polovičný polovičný život, ktorý spôsobuje, že celá bunková membrána je internalizovaná v období od 1 do 2 hodín.

To znamená, že od 3 do 5% membrány každú minútu je v priemere internalizované, čo nám dáva predstavu o rozsahu procesu a nepretržitej obnove, ktorú utrpela bunková membrána.

Makrofágy prítomné v krvnom tkanive napríklad „pohlcovanie“ až 35% ich cytoplazmatického objemu za približne hodinu, 3% plazmatickej membrány každú minútu a 100% za približne pol hodiny.

Nevýhoda endocytózy

Aj keď je to nevyhnutný proces pre výživu buniek, absorpcia odpadových látok a zachytenie vonkajších mikroorganizmov, počas procesov, ako je endocytóza sprostredkovaná receptorom, vstupuje do bunky Mnoho vírusov a patogénov. Chrípka a HIV sledujú touto cestou ako spôsob priameho vstupu do mobilného telefónu.

Čo sa stane po endocytóze?

Vezikuly uvoľňované v cytoplazme a materiál, ktorý obsahuje, sú spracované lyzozómami. V lyzozómoch je silná enzymatická batéria, kde látky prítomné vo vezikulách sa degradujú na produkty použiteľné bunkovým metabolizmom.

Avšak v procese degradácie sa obnoví niekoľko zložiek plazmatickej membrány. Špecifické receptory depresií pokrytých klatrínom a inými materiálmi, ako sú niekoľko membránových proteínov, sa odosielajú do Golgiho aparátu alebo do bunkového povrchu, ktorý sa mu vráti v recyklačných vezikulách.

Tento proces recyklácie je veľmi pohodlný a vyskytuje sa rovnakou rýchlosťou, s akou sa vezikuly tvoria, pretože bunková membrána sa opäť syntetizuje 5% jej povrchu.

Odkazy

1. Alcamo, i. A. (Devätnásť deväťdesiat šiestich) Útes rýchle preskúmanie mikrobiológie. Wiley Publishing, Inc., New York, New York.
2. Alberts, b., Bray, D., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m., Roberts, K. & Walter, P. (2004). Základná bunková biológia. New York: Garland Science. 2. vydanie
3. Madigan, m. Tón., Martinko, J. M. & Parker, J. (2004). Brook: Biológia mikroorganizmu. Pearson Vzdelanie.
4. Cooper, G. M., Hausman, r. A. & Wright, n. (2010). Bunka. (PP. 397-402). Marbán.
5. Hickman, C. P, Roberts, L. Siež., Keen, s. L., Larson, a., I'anson, h. & Eisenhour, D. J. (2008). Integrované priroty zoológie. New York: McGraw-Hill. 14^th Vydanie.
6. Jiménez García, L. J H. Obchodník. (2003). Bunková a molekulárna biológia. Mexiko. Redakčné Pearsonove vzdelávanie.
7. Kühnel, W. (2005). Atlas Cytologia a histológia (11. vydanie.).Madrid, Španielsko: Pan -American Medical Editorial.
8. Smythe, e. & Warren, G. (1991). Mechanizmus endocytózy sprostredkovanej receptorom. eur. J. Biochem. 202: 689-699.