PINOCITOZA: PROCES, FUNKCIJE IN RAZLIKA S FAGOCITOZO - BIOLOGIJA - 2026

Pinocitozo je celični Postopek po zaužitju srednje delcev, običajno majhna in v topni obliki s tvorbo majhnih veziklov v plazemski membrani celice. Ta proces v bistvu velja za celično delovanje "pitja". Vezikli se bodo sprostili po postopku invaginacije celične membrane znotraj nje.

Ta postopek zajemanja tekočih snovi vključuje raztopljene molekule ali suspendirane mikro delce. Je eno izmed različnih načinov vgradnje zunajceličnega materiala ali endocitoze, ki ga celica uporablja za svoje energijsko vzdrževanje.

Vir: Mariana Ruiz Villarreal izpeljano delo: Gregor_0492

Drugi procesi, pri katerih celica prevaža zunajcelični material, vključujejo uporabo transporterskih beljakovin in kanalskih beljakovin preko fosfolipidnega dvosloja citoplazemske membrane. Vendar je pri pinocitozi ujeti material obdan z delom membrane.

Vrste pinocitoze

Ta proces endocitoze lahko nastane na dva različna načina: „tekoča pinocitoza“ in „adsorptivna pinocitoza“. Obe se razlikujeta v tem, da se delci ali snovi v suspenziji vgradijo v citoplazmo.

Pri tekočinski pinocitozi se snovi absorbirajo topne v tekočini. Hitrost vstopa teh topljenih snovi v celico je sorazmerna z njihovo koncentracijo v zunajceličnem okolju in je odvisna tudi od sposobnosti celice, da tvori pinocitne vezikule.

V nasprotju s tem je hitrost vstopa "molekule" z absorpcijsko pinocitozo določena s koncentracijo molekule v zunanjem okolju, pa tudi s številom, pripadnostjo in funkcijo receptorjev omenjenih molekul, ki se nahajajo na površini celične membrane. Slednji postopek ustreza kinetiki encima Michaelis-Menten.

Če bi bili enaki (koncentracija molekul, ki jih je treba absorbirati), bi bila absorbcijska pinozitoza 100 do 1000 krat hitrejša od tekočine in tudi bolj učinkovita pri absorpciji tekočin (manjša količina).

Proces

Pinocitoza je v evkariontskih celicah zelo pogost proces. Sestavljen je iz premika delcev od zunaj celice skozi nastanek pinocitnega vezikula, invazije v celično membrano, ki se na koncu odcepi od slednjega, da tvori del citoplazme.

Na splošno večina endocitnih veziklov, ki izvirajo iz celične membrane, sledi poti pinocitoze. Ti vezikli imajo kot glavni cilj endosome, ki jih bodo nato prenesli v lizosome, celične organele, odgovorne za celično prebavo.

Endokitoza ali absorpcijska pinocitoza, posredovana z receptorji

Je najbolje raziskana oblika pinocitoze. V tem primeru mehanizem omogoča selektivni vnos določenih makromolekul. Makromolekule, ki jih najdemo v zunajceličnem okolju, se bodo privzeto vezovale na posebne receptorje na plazemski membrani.

Na splošno so specializirani receptorji zbrani v sektorjih membrane, znanih kot "depresije obložene s katrinom". Na tej točki bodo pinocitni vezikli, ki nastanejo v teh regijah, prevlečeni iz tega proteina (klatrina) in bodo vsebovali tudi receptor in ligand (običajno lipoproteine).

Ko so obloženi vezikli že v citoplazmi, se zlijejo z zgodnjimi endosomi, torej tistimi, ki so najbližje celični membrani.

Od tega trenutka dalje se lahko zgodi več zapletenih procesov, vključno z izhodom veziklov za recikliranje proti celični membrani in Golgijevim aparatom (ki prenašajo membranske receptorje in druge materiale) ali veziklov ali multivakularnih teles, ki sledijo postopek prenosa materiala v lizosome.

Koliko sprejemnikov je?

Obstaja več kot 20 različnih receptorjev, ki selektivno vnašajo makromolekule v celico. Med tem postopkom se neselektivno vgradi tudi tekočina, ki ni citoplazemski medij, kar imenujemo "endocitoza v tekoči fazi".

V vsaki depresiji ali votlini, obloženi s katrinom, prisotni v celični membrani, ni ene same vrste receptorjev; namesto tega obstajajo različni receptorji, ki se istočasno internalizirajo v celico s tvorbo enega samega vezikula.

Pri tem procesu in pri nastajanju reciklirnih veziklov, ki potujejo nazaj do membrane, ki jo je treba ponovno integrirati, prisotnost receptorskega kompleksa ali njegovih ligandov (sprejetih molekul) na nek način vpliva na prisotnost drugih receptorjev in molekul.

Tekoča pinocitoza

V tem primeru gre za neselektivni postopek, v katerem se aktivno zajamejo molekule ali delci. Vesili, ki nastanejo iz celične stene, niso obloženi s katrinom, temveč z beljakovinami, kot je kavelolin. V nekaterih primerih je ta postopek znan kot potocitoza.

Lastnosti

Med postopkom se v celico vgradi veliko materialov, bodisi selektivno s tvorbo veziklov, prevlečenih s katrinom, bodisi neselektivno skozi neprevlečene vezikule.

Absorptivni pinocitocis

V votlinah plazemske membrane, prevlečenih s katrinom, se lahko kopičijo različni receptorji, ki prepoznavajo hormone, rastne dejavnike, nosilne beljakovine, pa tudi druge beljakovine in lipoproteine.

Eden najbolje ocenjenih procesov je zajem holesterola v celicah sesalcev, ki ga posreduje prisotnost specifičnih receptorjev na celični membrani.

Holesterol se v krvnem obtoku običajno prenaša v obliki lipoproteinov, najpogostejši pa je lipoprotein z nizko gostoto (LDL).

Ko je obloženi vezikel v citoplazmi, se receptorji vrnejo nazaj v membrano in holesterol v obliki LDC se prenese v lizosome, ki jih celica predela in uporabi.

Drugi presnovki, ujeti v absorptivne pinocite

Ta postopek se uporablja tudi za zajem vrste presnovkov, ki so zelo pomembni pri celični aktivnosti. Nekateri od njih so vitamin B12 in železo, ki ga celica ne more pridobiti z aktivnimi transportnimi procesi skozi membrano.

Ta dva presnovka sta bistvena pri sintezi hemoglobina, ki je glavni protein, ki je prisoten v rdečih krvnih celicah v krvnem obtoku.

Po drugi strani se številni receptorji, ki so prisotni v celični membrani, ki se ne reciklirajo, absorbirajo na ta način in prenesejo v lizosome, da jih prebavijo z veliko raznolikostjo encimov.

Na žalost po tej poti (receptorski posredovana pinocitoza) v celico vstopi veliko virusov, kot sta gripa in HIV.

Pinocitoza veziklov, ki jih klarin ne pokriva

Kadar se pinocitoza pojavi po drugih poteh, po katerih se ne tvorijo vezikuli s katrinom, se postopek izkaže za posebej dinamičnega in zelo učinkovitega.

Na primer, v endotelijskih celicah, ki so del krvnih žil, morajo nastali vezikli mobilizirati velike količine topljencev iz krvnega obtoka v medcelični prostor.

Lestvica pinocitoze

Napadi, prevlečeni s katrinom, na primer zavzemajo približno 2% površine plazemske membrane, njihova življenjska doba je približno dve minuti.

V tem smislu absorptivna pinocitoza povzroči internalizacijo celotne celične membrane znotraj celice z oblikovanjem obloženih veziklov v obdobju med eno do dvema uro, kar v povprečju znaša med 3 in 5% membrane plazmo za vsako minuto.

Makrofag, na primer, je sposoben integrirati približno 35% volumna citoplazme v približno eni uri. Količina raztopljenih snovi in ​​molekul v nobeni točki ne vpliva na hitrost tvorbe veziklov in internalizacijo le-teh.

Razlika s fagocitozo

Fagocitoza in pinocitoza sta podobna procesa, pri katerih celica ponotranji zunajcelični material, ki ga je treba obdelati; oboji so procesi, ki potrebujejo energijo, zato jih štejemo za aktivne transportne mehanizme. V nasprotju s pinocitozo je fagocitoza dobesedno tako, kot celica "poje".

Za fagocitozo je značilno "zaužitje" velikih delcev, vključno z bakterijami, različnimi celičnimi naplavinami in celo nepoškodovanimi celicami. Delček, ki ga fagocitoziramo, se veže na receptorje, ki se nahajajo na površini celične membrane (ki med drugim prepoznajo ostanke manoze, N-aceltiglukozamida), ki sprožijo razširitev psevdopodov, ki obdajajo delček.

Ko se membrana zlije okoli nje, nastane velik mehurček (v nasprotju s tistimi, ki nastanejo v procesu pinocitoze), imenovan fagosom, ki se sprosti v citoplazmo. To je takrat, ko se fagosom veže na lizosom in tvori fagolizom.

Znotraj fagolizosoma pride do prebave materiala zahvaljujoč encimskemu delovanju hidroloz lizosomske kisline. Pri tem postopku se reciklirajo tudi receptorji in del internaliziranih membran, ki se v obliki reciklirajočih veziklov vrnejo na površino celice.

Kje se pojavi fagocitoza?

Gre za zelo pogost postopek, s katerim se hranijo organizmi, kot so protozoji in nižji metazoji. Poleg tega fagocitoza v večceličnih organizmih zagotavlja prvo obrambo pred tujimi povzročitelji.

Način, da specializirane celice, vključno z različnimi vrstami levkocitov (makrofagi in nevtrofili), uničujejo zunanje mikroorganizme in zaužijejo celične naplavine, je bistvenega pomena za vzdrževanje telesnega sistema.

Reference

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2004). Bistvena celična biologija. New York: Garland Science.
2. Cooper, GM, Hausman, RE & Wright, N. (2010). Celica. (str. 397-402). Marban.
3. Hickman, C. P, Roberts, LS, Keen, SL, Larson, A., I´Anson, H. & Eisenhour, DJ (2008). Integrirana načela zoologije. New York: McGraw-Hill.
4. Jiménez García, L. J & H. Merchand Larios. (2003). Celična in molekularna biologija. Mehika. Uredništvo Pearson Education.
5. Kühnel, W. (2005). Barvni atlas citologije in histologije. Madrid, Španija: Uredništvo Médica Panamericana.
6. Randall, D., Burgreen, W., French, K. (1998). Eckerd Fiziologija živali: Mehanizmi in prilagoditve. Španija: McGraw-Hill.