endocitoza Acesta cuprinde procesele care permit intrarea eficientă a diferitelor materiale în celulă. Membrana celulară este o structură destul de strictă în controlul, atât de intrare cât și de ieșire, a unei mari varietăți de material extracelular și chiar material citoplasmatic. Împreună cu alte procese, cum ar fi difuzia simplă și osmoza, celula integrează materialul necesar pentru funcționarea corectă a celulei.
Pe măsură ce are loc procesul de endocitoză, intră molecule de dimensiuni moleculare mari, particule și chiar amestecuri în soluție. Acest lucru se întâmplă din invaginații sau saci care își au originea în membrană și intră în citoplasmă sub formă de vezicule unde vor fi prelucrate de către aparatul digestiv celular..
Procesul de endocitoză (intrarea materialului în celulă), precum și exocitoza (procesul de ieșire a materialului din celulă), sunt exclusive în organismele eucariote.
Celula eucariotă are cerințe energetice ridicate, deoarece este mai mare (în medie de 1000 de ori mai mare) decât orice organism procariot. Din acest motiv, celula eucariotă are nevoie de mecanisme care să permită intrarea materialelor, astfel încât să apară o mare varietate de reacții biosintetice în ea..
Indice articol
Prin procesul de endocitoză, celula menține un schimb eficient cu mediul extern.
În timpul acestui mecanism celular, materiale destul de diverse pot pătrunde în celulă; În acest fel, procesul de endocitoză poate varia în funcție de natura materialului care este înghițit de celulă și dacă există mediatori în proces..
Acele procese în care celula din membrana plasmatică cuprinde particule mari se numesc fagocitoză. În același mod, celula poate include și molecule și alte substanțe dizolvate, numind acest tip de endocitoză „pinocitoză”..
În plus față de aceste procese, materialul care intră în celulă poate fi selectat anterior în regiuni specializate ale membranei plasmatice. În acest caz, endocitoza este mediată de receptori și materialul care intră în celulă este cuplat cu acești receptori pentru a fi transferat în interiorul celulei în vezicule speciale..
Toate celulele eucariote absorb lichidele și substanțele dizolvate prin pinocitoză, cu toate acestea, doar câteva celule specializate efectuează procesul de fagocitoză, așa cum vom vedea mai târziu..
Fagocitoza este o formă specializată de endocitoză. Cu această ocazie, particulele mari sau moleculele, care includ substanțe reziduale, microorganisme și alte celule, sunt ingerate prin invaginații ale membranei celulare. Datorită naturii acestui proces, este sugerat ca acțiune celulară de a „mânca”.
Particulele despre care se recunoaște că sunt „consumate” se leagă de receptorii (specializați) care îi recunosc pe suprafața celulei. Acești receptori recunosc în principal reziduurile de N-acetilglucosamidă, manoză, pe lângă multe alte proteine, care declanșează extinderea pseudopodelor care înconjoară particula și o înghite..
Mișcarea acestor pseudopodii este determinată în principal de acțiunea filamentelor de actină și miozină de pe suprafața celulei..
Odată captate în membrana celulară, acestea intră în citosol sub forma unor vezicule mari numite fagosomi. Acestea se vor lega de un lizozom (organul celular care conține o mare varietate de enzime digestive) pentru a forma un vacuol pentru procesare, descompunere și degradare a materialului numit fagolizozom..
Fagolizozomii pot fi destul de mari și eterogeni, deoarece dimensiunea și forma lor sunt determinate de cantitatea de material care este digerată..
În cadrul acestui vacuol digestiv, activitatea enzimatică generează o cantitate mare de produse esențiale care vor fi disponibile pentru a fi utilizate ca sursă de energie de către celulă..
Spre deosebire de procesul explicat mai sus, pinocitoza este un proces în care particulele mici sunt ingerate continuu, care în majoritatea cazurilor sunt în formă solubilă. Aici, celula înghite cantități mici de material cu formarea de vezicule cu membrană care sunt eliberate în citoplasmă..
Procesul de pinocitoză este considerat practic acțiunea celulară a „băutului”, deoarece majoritatea materialului care intră în celulă este lichid..
Pinocitoza poate apărea în două moduri; într-un mod „fluid sau simplu” sau într-un mod „absorbant”.
Ambele tipuri de pinocitoză variază în funcție de modul în care sunt internalizate substanțele din soluție sau particulele mici. În pinocitoza fluidă, substanțele în soluție intră în celulă în funcție de un gradient de concentrație cu mediul extracelular, care, la rândul său, depinde de viteza cu care se formează vezicule pinocitice în membrana celulară..
Pinocitoza absorbtivă este un proces mai eficient, rata de intrare a substanțelor dizolvate în citoplasmă este de 100 până la 1000 de ori mai mare decât atunci când este efectuată prin pinocitoză fluidă, constituind un proces special de endocitoză mediată de receptor.
Endocitoza mediată de receptor este un proces specializat de pinocitoză și cel mai bine studiat dintre procesele de endocitoză celulară. În acest moment, substanțele care intră în citosol intră într-un mod ales prin participarea unor receptori specifici care se găsesc într-o concentrație mai mare în sectoare mici ale membranei plasmatice..
Moleculele se asociază adesea în prealabil cu receptorii aflați în circumvoluțiile suprafeței celulare numite „depresiuni acoperite cu clatrin”. Aceste depresiuni conțin în unele cazuri mai mult de 20 de receptori, fiecare specific unei anumite macromolecule..
Veziculele formate în aceste regiuni specializate ale membranei vor fi acoperite de proteina clathrin și vor include odată ce vezicula este eliberată în citoplasmă receptorii membranei (diferite tipuri de aceștia) și vor interioriza, de asemenea, cantități mici de lichid extracelular..
În schimb, în pinocitoza fluidă, materialul care intră în celulă nu este selectat, iar veziculele formate în membrana celulară nu prezintă nicio acoperire cu clatrin, ci mai frecvent de proteine precum caveolina. Acest proces se mai numește endocitoză independentă de clatrin..
Există, de asemenea, unele vacuole mai mari care introduc materialul în soluție în celulă într-un proces cunoscut sub numele de „macropinocitoză”. În timpul acestui proces nu există selectivitate materială.
Endocitoza are o mare varietate de birouri în interiorul celulei, însă acestea variază dacă este vorba de organisme unicelulare sau multicelulare sau de tipul de cerințe pe care celula le are la un moment dat.
Procesul poate fi considerat un proces primar de hrănire sau o metodă de apărare și eliminare a deșeurilor. În protozoare și în organismele cu metazoane inferioare (de exemplu în amibe), fagocitoza este un mecanism de captare a particulelor alimentare, indiferent dacă acestea sunt substanțe reziduale, bacterii sau alți protozoare..
Aceste organisme detectează materialul care trebuie ingerat prin intermediul receptorilor de membrană și îl cuprinde cu proiecții de membrană, formând o veziculă mare care va fi procesată în interiorul organismului..
Pe de altă parte, în majoritatea organismelor, fagocitoza îndeplinește alte funcții decât nutriția celulară. În acest caz, fagocitoza este utilizată de celulele specializate numite fagocite „profesionale”, care vor elimina atât substanțele reziduale, cât și agenții invadatori din organism, ca mecanism de apărare..
Funcția pinocitozei este practic includerea materialului în soluție în celulă. Solutele și metaboliții absorbiți sunt destinați metabolismului celular și sunt utilizați și în sinteza mai multor proteine de mare interes în funcționarea organismului..
Pe de altă parte, materialul de intrare poate fi selectat pentru a furniza energie directă metabolismului celular..
Endocitoza apare la diferite scări din cadrul organismelor eucariote. Aici vom menționa câteva exemple remarcabile:
La mamifere, precum și la alte vertebrate, există mai multe clase de celule care fac parte din țesutul sanguin numit celule albe din sânge împreună. Aceste celule acționează ca fagocite profesionale, ceea ce înseamnă că sunt celule specializate în devorarea materialului..
Macrofagele, limfocitele și neutrofilele (leucocite), sunt responsabile de eliminarea și ingerarea microorganismelor infecțioase din organism.
Fagocitele din sânge funcționează cel mai bine atunci când pot prinde agentul patogen pe o suprafață, cum ar fi peretele unui vas de sânge sau un cheag de fibrină..
Aceste celule participă la funcții imune specifice și nespecifice, există chiar fagocite specializate în prezentarea de antigeni pentru a declanșa răspunsul imun
În plus, macrofagele „în principal” sunt responsabile pentru înghițirea și eliminarea a aproximativ 10unsprezece celulele roșii din sânge, pe lângă alte celule vechi și substanțe reziduale, pentru a menține un proces de reînnoire continuă a celulelor. Împreună cu limfocitele operează în distrugerea majorității agenților patogeni din corp.
Procesul de pinocitoză este de obicei destul de eficient în încorporarea materialului extracelular. În pinocitoza de absorbție, receptorii localizați în veziculele de fosă cu membrană acoperită de clatrin pot recunoaște factorii de creștere, diferiți hormoni, proteine purtătoare, precum și lipoproteine și alte proteine..
Un exemplu clasic al acestui proces este captarea colesterolului din receptorii de pe membrană. Colesterolul este transportat în fluxul sanguin sub formă de lipoproteine, cele mai frecvent mobilizate fiind LDC sau lipoproteine cu densitate mică..
Cu toate acestea, o mare varietate de metaboliți sunt, de asemenea, capturați în acest proces, cum ar fi vitamina B12 și chiar fierul, materiale pe care celula nu le poate interioriza prin procese de transport active. Ambii metaboliți determinanți în sinteza hemoglobinei, o proteină specializată în transportul oxigenului în sânge.
Pe de altă parte, materialul este, de asemenea, integrat în celulă eficient, prin pinocitoză fluidă. În celulele endoteliale ale vaselor de sânge, veziculele transportă o cantitate mare de substanțe dizolvate și fluide din fluxul sanguin în spațiul intracelular..
Endocitoza este un proces foarte frecvent în celulele eucariote, în care materialul este integrat atât în soluție, cât și sub formă de macromolecule și chiar celule întregi și microorganisme..
În cazul endocitozei mediate de receptor, depresiunile acoperite cu clatrin ocupă aproximativ 2% din suprafața totală a membranei celulare. Fiecare dintre aceste depresiuni are un timp de înjumătățire de două minute, ceea ce determină internalizarea întregii membrane celulare într-o perioadă cuprinsă între 1 și 2 ore..
Aceasta înseamnă că 3 până la 5% din membrană este internalizată în fiecare minut în medie, ceea ce ne oferă o idee despre amploarea procesului și reînnoirea continuă pe care o suferă membrana celulară..
Macrofagele prezente în țesutul sanguin, de exemplu, „înghit” până la 35% din volumul lor citoplasmatic în aproximativ o oră, 3% din membrana plasmatică în fiecare minut și 100% în aproximativ jumătate de oră..
Deși este un proces esențial pentru nutriția celulară, absorbția substanțelor reziduale și captarea microorganismelor externe, în timpul proceselor precum endocitoza mediată de receptori, mulți viruși și agenți patogeni intră în celulă. Gripa și HIV urmează această cale ca o cale directă de intrare în interiorul celulei.
Veziculele eliberate în citoplasmă și materialul cuprins de acestea sunt prelucrate de lizozomi. În lizozomi există o baterie enzimatică puternică în care substanțele prezente în vezicule sunt degradate în produse utilizabile prin metabolismul celular..
Cu toate acestea, în procesul de degradare, sunt recuperate diferite componente ale membranei plasmatice. Receptorii specifici depresiunilor acoperiți cu clatrin și alte materiale, cum ar fi diverse proteine de membrană, sunt trimiși la aparatul Golgi sau la suprafața celulei pentru a fi reintegrat în acesta în vezicule de reciclare.
Acest proces de reciclare este foarte convenabil și are loc cu aceeași viteză cu care se formează veziculele, deoarece membrana celulară sintetizează doar 5% din suprafața sa din nou în fiecare oră..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.