Vse o pinocitozi in pitju celic

01 od 02

Pinocitoza: Endocitoza v tekoči fazi

Pinocitoza je oblika endocitoze, ki vključuje internalizacijo tekočine in raztopljenih molekul v celicah. Mariana Ruiz Villarrea/Wikimedia Commons/Javna domena

Pinocitoza je celični proces, pri katerem zaužijemo tekočine in hranila celice . Imenuje se tudi celično pitje , pinocitoza je vrsta endocitoza ki vključuje zlaganje navznoter celična membrana (plazemska membrana) in nastanek z membrano vezanih veziklov, napolnjenih s tekočino. Ti vezikli prenašajo zunajcelično tekočino in raztopljene molekule (soli, sladkorje itd.) po celicah ali jih odlagajo v citoplazma . Pinocitoza, včasih imenovana tudi endocitoza tekoče faze , je stalen proces, ki poteka v večini celic in nespecifično sredstvo za internalizacijo tekočine in raztopljenih hranil. Ker pinocitoza vključuje odstranitev delov celične membrane pri tvorbi veziklov, je treba ta material nadomestiti, da celica ohrani svojo velikost. Membranski material se vrne na površino membrane skozi eksocitoza . Endocitotični in eksocitotični procesi so regulirani in uravnoteženi, da zagotovijo relativno konstantno velikost celice.

Ključni zaključki

• Pinocitoza, znana tudi kot celično pitje ali endocitoza tekoče faze, je neprekinjen proces, ki poteka v večini celic. Tekočine in hranila zaužijejo celice pri pinocitozi.
• Prisotnost določenih molekul v zunajcelični tekočini celice pospeši proces pinocitoze. Nekaj ​​pogostih primerov so ioni, molekule sladkorja in beljakovine.
• Mikropinocitoza in makropinocitoza sta dve glavni poti, ki omogočata vnos raztopljenih molekul in vode v celice. Kot označujeta predponi, mikropinocitoza vključuje tvorbo majhnih veziklov, medtem ko makropinocitoza vključuje tvorbo večjih.
• Receptorsko posredovana endocitoza omogoča celici, da cilja in veže zelo specifične molekule iz zunajcelične tekočine prek receptorskih proteinov v celični membrani.

Proces pinocitoze

Pinocitozo sproži prisotnost želenih molekul v zunajcelični tekočini blizu površine celične membrane. Te molekule lahko vključujejo beljakovine , molekule sladkorja , in ioni. Sledi splošen opis zaporedja dogodkov, ki se zgodijo med pinocitozo.

Osnovni koraki pinocitoze

• Plazemska membrana se zvije navznoter ( invaginira ), ki tvori vdolbino ali votlino, ki se napolni z zunajcelično tekočino in raztopljenimi molekulami.
• Plazemska membrana se zloži nazaj nase, dokler se konca prepognjene membrane ne srečata. To ujame tekočino znotraj vezikla. V nekaterih celicah nastanejo tudi dolgi kanali, ki segajo od membrane globoko v citoplazmo.
• Fuzija koncev prepognjene membrane odreže vezikel od membrane, kar omogoči, da se vezikel premakne proti središču celice.
• Vezikel lahko prečka celico in se reciklira nazaj v membrano eksocitoza ali se lahko spoji z a lizosom . Lizosomi sproščajo encime, ki razbijejo vezikle in izpraznijo njihovo vsebino v citoplazmo, da jo celica uporabi.

Mikropinocitoza in makropinocitoza

Vnos vode in raztopljenih molekul v celice poteka po dveh glavnih poteh: mikropinocitoza in makropinocitoza. notri mikropinocitoza , nastanejo zelo majhni vezikli (ki merijo približno 0,1 mikrometra v premeru), ko se plazemska membrana invaginira in tvori notranje vezikle, ki brstijo iz membrane. Caveolae so primeri mikropinocitotičnih veziklov, ki jih najdemo v celičnih membranah večine vrste telesnih celic . Caveole so prvič opazili v epitelnega tkiva tiste črte krvne žile (endotelij).

notri makropinocitoza , se ustvarijo vezikli, večji od tistih, ki nastanejo z mikropinocitozo. Ti vezikli vsebujejo večje količine tekočine in raztopljenih hranil. Vezikli so veliki od 0,5 do 5 mikrometrov v premeru. Proces makropinocitoze se od mikropinocitoze razlikuje po tem, da se v plazemski membrani namesto invaginacij oblikujejo naborki. Naborki nastanejo kot citoskelet preureja razporeditev aktina mikrofilamenti v membrani. Naborki razširjajo dele membrane kot rokavi podobne izbokline v zunajcelično tekočino. Naborki se nato prepognejo nazaj, obdajo dele zunajcelične tekočine in tvorijo vezikle, imenovane makropinosomi . Makropinozomi dozorijo v citoplazma in bodisi varovalko z lizosomi (vsebina se sprosti v citoplazmo) ali migrira nazaj v plazemsko membrano za recikliranje. Makropinocitoza je pogosta pri bele krvničke , kot naprimer makrofagi in dedritične celice. te imunski sistem celice uporabljajo to pot kot sredstvo za testiranje zunajcelične tekočine za prisotnost antigenov.

02 od 02

Receptorsko posredovana endocitoza

Receptorsko posredovana endocitoza omogoča celicam, da zaužijejo molekule, kot so beljakovine, ki so potrebne za normalno delovanje celic. Encyclopaedia Britannica/UIG/Getty Images

Medtem ko je pinocitoza dober proces za neselektivno prevzemanje tekočine, hranil in molekul, obstajajo časi, ko celice potrebujejo specifične molekule. Makromolekule , kot naprimer beljakovine in lipidi , se učinkoviteje absorbirajo s postopkom receptorsko posredovana endocitoza . Ta vrsta endocitoze cilja in veže specifične molekule v zunajcelični tekočini z uporabo receptorski proteini ki se nahaja znotraj celična membrana . Pri tem se specifične molekule ( ligandi ) se vežejo na specifične receptorje na površini membranskega proteina. Ko so enkrat vezane, se ciljne molekule internalizirajo z endocitozo. Receptorje sintetizira celica organel imenovano endoplazmatski retikulum (ER) . Ko je sintetiziran, ER pošlje receptorje skupaj z Golgijev aparat za nadaljnjo obdelavo. Od tam se receptorji pošljejo na plazemsko membrano.

Receptorsko posredovana endocitozna pot je običajno povezana z regijami plazemske membrane, ki vsebujejo s klaterinom obložene jamice . To so območja, ki so pokrita (na strani membrane, ki je obrnjena proti citoplazma ) z beljakovino klaterino. Ko se ciljne molekule vežejo na specifične receptorje na površini membrane, kompleksi molekula-receptor migrirajo proti in se kopičijo v jamicah, prevlečenih s klaterinom. Območja jamic se invaginirajo in ponotranjijo z endocitozo. Ko je enkrat ponotranjen, novonastali vezikli, prevlečeni s klaterinom, ki vsebujejo tekočino in želene ligande, migrirajo skozi citoplazmo in se spajajo z zgodnji endosomi (z membrano vezane vrečke, ki pomagajo pri razvrščanju ponotranjenega materiala). Klaterinski premaz se odstrani in vsebina vezikla se usmeri proti ustreznim ciljem. Snovi, pridobljene s procesi, ki jih posredujejo receptorji, vključujejo železo, holesterol, antigene inpovzročitelji bolezni.

Receptorsko posredovan proces endocitoze

Receptorsko posredovana endocitoza omogoča celicam, da prevzamejo visoke koncentracije specifičnih ligandov iz zunajcelične tekočine, ne da bi sorazmerno povečali količino zaužite tekočine. Ocenjeno je bilo, da je ta proces več kot stokrat bolj učinkovit pri sprejemanju selektivnih molekul kot pinocitoza. Spodaj je opisan splošen opis postopka.

Osnovni koraki receptorsko posredovane endocitoze

• Receptorsko posredovana endocitoza se začne, ko se ligand veže na receptor na plazemski membrani.
• Receptor, vezan na ligand, migrira vzdolž membrane v regijo, ki vsebuje jamo, prevlečeno s klaterinom.
• Kompleksi ligand-receptor se kopičijo v jamici, prevlečeni s klaterinom, in regija jamice tvori invaginacijo, ki se internalizira z endocitozo.
• Nastane vezikel, prevlečen s klaterinom, ki inkapsulira kompleks ligand-receptor in zunajcelično tekočino.
• S klaterinom obložen vezikel se zlije z an endosom v citoplazma in klaterinsko prevleko odstranimo.
• Receptor je zaprt v a lipid membrano in reciklira nazaj v plazemsko membrano.
• Ligand ostane v endosomu in endosom se spoji z a lizosom .
• Lizosomski encimi razgradijo ligand in dostavijo želeno vsebino v citoplazmo.

Adsorpcijska pinocitoza

Adsorptivna pinocitoza je nespecifična oblika endocitoze, ki je povezana tudi z jamicami, prevlečenimi s klaterinom. Adsorptivna pinocitoza se razlikuje od receptorsko posredovane endocitoze po tem, da niso vključeni specializirani receptorji. Nabite interakcije med molekulami in površino membrane zadržijo molekule na površini v jamicah, prevlečenih s klaterinom. Te jamice nastajajo le kakšno minuto, preden jih celica ponotranji.

Viri

• Alberts, Bruce. Prenos v celico iz plazemske membrane: endocitoza. Aktualna poročila o nevrologiji in nevroznanosti ., Ameriška nacionalna medicinska knjižnica, 1. januar 1970, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26870/.
• Lim, JP in PA Gleeson. Makropinocitoza: endocitna pot za internalizacijo velikih požirkov. Aktualna poročila o nevrologiji in nevroznanosti ., Ameriška nacionalna medicinska knjižnica, november 2011, www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21423264.