Procesul și funcțiile endocitozei mediate de receptor

1962
Alexander Pearson

endocitoza mediată de receptori este un fenomen celular care cuprinde intrarea controlată a moleculelor specifice în celulă. Materialul care trebuie ingerat este înconjurat progresiv de o mică porțiune a membranei plasmatice până când întreaga substanță a fost acoperită. Apoi, această veziculă este detașată în interiorul celulei.

Receptorii care participă la acest proces sunt localizați pe suprafața celulei în regiuni numite „depresiuni acoperite cu clatrin”..

Sursă: Alejandro Porto [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Acest tip de endocitoză oferă celulei un mecanism de discriminare între substanțele care intră. În plus, crește eficiența procesului, în comparație cu endocitoza nediscriminatorie.

Conceptul opus al endocitozei este exocitoza și cuprinde eliberarea moleculelor în mediul extern al celulelor..

Indice articol

  • 1 Ce este endocitoza?
    • 1.1 Clasificare
  • 2 Ce este endocitoza mediată de receptor?
  • 3 Funcții
  • 4 Proces
    • 4.1 Modelul de endocitoză mediată de receptor: colesterol la mamifere
    • 4.2 Ce se întâmplă atunci când sistemul eșuează?
  • 5 Endocitoza independentă de Clathrin
  • 6 Referințe

Ce este endocitoza?

Celulele eucariote au capacitatea de a captura molecule din mediul extracelular și de a le include în interior printr-un proces numit endocitoză. Termenul este atribuit cercetătorului Christian deDuve. A fost sugerat în 1963 și a inclus ingestia unei game largi de molecule.

Fenomenul are loc după cum urmează: molecula sau materialul care trebuie introdus este înconjurat de o porțiune a membranei citoplasmatice care este ulterior invaginată. Astfel, se formează o veziculă care conține molecula.

Clasificare

În funcție de tipul de material care intră, procesul de endocitoză este clasificat în fagocitoză și pinocitoză.

Prima dintre acestea, fagocitoza, constă în acțiunea de a ingera particule solide. Aceasta include particule mari, cum ar fi bacterii, alte celule intacte sau resturi din alte celule. În schimb, termenul de pinocitoză folosit pentru a descrie ingestia de lichide.

Ce este endocitoza mediată de receptor?

Endocitoza mediată de receptor este un fenomen celular caracterizat prin intrarea de molecule în celulă într-un mod selectiv și controlat. Moleculele de intrat sunt specifice.

După cum indică și numele procesului, molecula care trebuie introdusă este recunoscută de o serie de receptori localizați pe suprafața celulei. Cu toate acestea, acești receptori nu se găsesc aleator pe membrană. În schimb, localizarea sa fizică este foarte specifică în regiunile numite „depresiuni cu clatrin”..

Depresiunile formează o invaginație din membrană, ducând la formarea de vezicule acoperite cu clatrin care conțin receptorii și respectivele lor macromolecule legate. Macromolecula care se leagă de receptor se numește ligand.

După formarea veziculelor mici de clatrin, acestea din urmă se fuzionează cu structuri numite endozomi timpurii. În această etapă, conținutul interiorului veziculei de clatrin este distribuit în diferite regiuni. Unul dintre ei este lizozomii sau pot fi reciclați în membrana plasmatică.

Caracteristici

Procesele tradiționale de pinocitoză și fagocitoză sunt de tip nediscriminatoriu. Adică, veziculele vor prinde orice moleculă - solidă sau lichidă - care se află în spațiul extracelular și sunt transportate către celulă.

Endocitoza mediată de receptor oferă celulei un mecanism extrem de selectiv care îi permite să discrimineze și să crească eficiența internalizării particulelor în mediul celular..

După cum vom vedea mai târziu, procesul permite absorbția unor molecule foarte importante precum colesterolul, vitamina B12 și fierul. Aceste ultime două molecule sunt utilizate pentru sinteza hemoglobinei și a altor molecule.

Din păcate, prezența receptorilor care mediază endocitoza a fost exploatată de o serie de particule virale pentru a intra în celulă - de exemplu virusul gripal și HIV.

Proces

Pentru a înțelege modul în care are loc procesul de endocitoză mediată de receptori, a fost utilizată absorbția colesterolului de către celulele de mamifere.

Colesterolul este o moleculă asemănătoare lipidelor cu funcții multiple, cum ar fi modificarea fluidității în membranele celulare și ca precursor al hormonilor steroizi legați de funcția sexuală a organismelor..

Model de endocitoză mediată de receptor: colesterol la mamifere

Colesterolul este o moleculă foarte insolubilă în apă. Prin urmare, transportul său are loc în fluxul sanguin sub formă de particule de lipoproteine. Printre cele mai frecvente găsim lipoproteine ​​cu densitate mică, prescurtate în mod obișnuit ca LDL - acronice din acronimul său în limba engleză. lipoproteine ​​cu densitate mică.

Datorită studiilor efectuate în laborator, a fost posibil să se concluzioneze că intrarea moleculei LDL în celulă are loc prin legarea la un receptor specific de pe suprafața celulei situată în depresiunile acoperite cu clatrin..

Interiorul endosomilor cu LDL este acid, ceea ce permite disocierea moleculei LDL și a receptorului acesteia.

După separare, soarta receptorilor este de a fi reciclată în membrana plasmatică, în timp ce LDL continuă cu transportul său acum în lizozomi. În interior, LDL este hidrolizat de enzime specifice care generează colestarol.

În cele din urmă, colesterolul este eliberat și celula îl poate lua și îl poate folosi în diferite sarcini în care este necesar, cum ar fi membranele..

Ce se întâmplă când sistemul se blochează?

Există o afecțiune moștenită numită hipercolesterolemie familială. Unul dintre simptomele acestei patologii este nivelul ridicat de colesterol. Această tulburare apare din incapacitatea de a introduce molecula LDL din fluidele extracelulare în celule. Pacienții prezintă mutații mici în receptori.

După descoperirea bolii, a fost posibil să se identifice faptul că în celulele sănătoase exista un receptor responsabil pentru medierea intrării LDL, care se acumulează în depresiunile celulare specifice..

În unele cazuri, pacienții au reușit să recunoască LDL, dar receptorii acestuia nu au fost găsiți în depresiunile căptușite. Acest fapt a condus la recunoașterea importanței depresiilor căptușite în procesul de endocitoză..

Endocitoza independentă de Clathrin

Celulele au, de asemenea, căi care permit endocitoza să aibă loc fără implicarea clatrinei. Printre aceste căi, se remarcă moleculele legate de membrane și fluide care pot fi endocitate în ciuda absenței clatrinei..

Moleculele care intră în acest mod pătrund folosind mici invaginații numite caveole situate în membrana plasmatică..

Referințe

  1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A. D., Lewis, J., Raff, M., ... și Walter, P. (2013). Biologie celulară esențială. Știința ghirlandelor.
  2. Cooper, G. M. și Hausman, R. E. (2007). Celula: o abordare moleculară. Washington, DC, Sunderland, MA.
  3. Curtis, H. și Barnes, N. S. (1994). Invitație la biologie. Macmillan.
  4. Hill, R. W., Wyse, G. A., Anderson, M. și Anderson, M. (2004). Fiziologia animalelor. Sinauer Associates.
  5. Karp, G. (2009). Biologie celulară și moleculară: concepte și experimente. John Wiley & Sons.
  6. Kierszenbaum, A. L. (2012). Histologie și biologie celulară. Elsevier Brazilia.
  7. Koolman, J. și Röhm, K. H. (2005). Biochimie: text și atlas. Panamerican Medical Ed..
  8. Lodish, H., Berk, A., Darnell, J. E., Kaiser, C. A., Krieger, M., Scott, M. P., ... și Matsudaira, P. (2008). Biologia celulelor moleculare. Macmillan.
  9. Voet, D. și Voet, J. G. (2006). Biochimie. Panamerican Medical Ed..

Nimeni nu a comentat acest articol încă.