Procesul de liză celulară, cauze și tipuri

4883
Charles McCarthy

liza celulară Este procesul prin care o celulă se dezintegrează sau este distrusă prin ruperea membranei sale plasmatice și / sau a peretelui celular. Etimologic vorbind, cuvântul „lysis” provine din greacă λύσις (scrie "Lúsis") Ceea ce înseamnă" slăbire "," slăbire "," întrerupere "sau" scădere "(din engleză slăbirea).

Rezultatul lizei uneia sau mai multor celule este cunoscut sub numele de "lizat", un termen utilizat pe scară largă în biologia experimentală pentru a se referi la amestecul de membrană plasmatică "ruptă" și a tuturor componentelor citosolice care sunt eliberate după ruptura menționată..

Ciclul de viață al unui virus bacteriofag (Sursa: Phage2.JPG: Suly12derivative work: DZadventiste [CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)] via Wikimedia Commons)

Liza celulară este un proces normal care poate apărea în contexte diferite și a fost studiat pe larg în raport cu invaziile bacteriene și „atacul” enzimatic de către proteine ​​precum lizozima, de exemplu..

Experimental, este unul dintre primii pași pentru a studia orice element intracelular sau membranar, pentru care există numeroase tehnici diferite, a căror bază variază în funcție de scopul studiului..

Indice articol

  • 1 Proces
  • 2 Cauze
  • 3 Tipuri de liză
    • 3.1 Liza osmotică
    • 3.2 Liza chimică
    • 3.3 Liza mecanică sau fizică
    • 3.4 Liza enzimatică
  • 4 Referințe

Proces

Procesul de liză depinde în principal de tipul de celulă luat în considerare. De exemplu, pentru celulele vegetale, fungice și bacteriene, aceasta începe cu dezintegrarea peretelui celular.

Pentru celulele animale și / sau protoplastele celulelor vegetale sau bacteriene (celulă fără perete celular, numai membrană plasmatică și citosol), procesul litic are loc în general atunci când este afectată integritatea membranei plasmatice, care este eliberat conținut celular în mediul extracelular.

Ruptura membranei celulare poate fi cauzată de enzime, detergenți, toxine, de unde ultrasunete de înaltă frecvență sau de procese mecanice sau fizice, printre altele..

Cauze

Liza celulară poate apărea ca răspuns la diferite condiții de mediu, precum și la factori endogeni sau semnale specifice.

La multe bacterii, de exemplu, liza celulară poate apărea după infecția cu unele specii de viruși cunoscuți sub numele de „fagi” sau „bacteriofagi”, în al căror ciclu de viață pot folosi aparatul de replicare bacteriană pentru a se multiplica și a produce enzime litice. Care promovează „ distrugerea "celulei.

Alte celule pot suferi liza datorită prezenței toxinelor secretate de un anumit agent patogen și, de exemplu, într-un țesut animal sau vegetal, unele celule pot fi lizate datorită diferitelor procese de semnalizare care se încheie cu eliberarea conținutului celular în împrejurimi (necroză ).

Tipuri de liză

În literatura de specialitate, se face referire la diferite tipuri de liză. Unii autori le clasifică în funcție de „stimul” sau factorul declanșator, în timp ce alții le clasifică în funcție de tipul de celulă care este netedă..

Conform mecanismului care operează pentru a realiza dezintegrarea unei celule, au fost definite liza osmotică, liza chimică, liza mecanică și liza enzimatică. Cu toate acestea, aceste tipuri au fost definite în special din punct de vedere experimental, astfel încât descrierea lor se supune diferitelor tehnici, mai degrabă decât proceselor naturale..

În ceea ce privește tipul de celulă care este lizat, totuși, mulți autori au inventat termeni precum „oncoliză”, „plasmoliză”, „citoliză”, „hemoliză” etc..

Oncoliza se referă la liza celulelor tumorale sau canceroase, fie prin metode chimice sau fizice (tratamente medicale), fie prin infecția cu o tulpină de virus care poate descompune celulele. Plasmoliza, pe de altă parte, se referă la un fenomen care are loc în celulele plantei atunci când acestea sunt supuse unor soluții hipertonice, cu care apa din interior părăsește celula.

Plasmoliza celulelor vegetale (Sursa: CNX OpenStax [CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)] prin Wikimedia Commons)

În cele din urmă, hemoliza este procesul prin care celulele sau celulele roșii din sânge sunt lizate, fie datorită enzimelor specifice (hemolizine), prezenței toxinelor produse de agenți patogeni sau a exercițiilor fizice de intensitate ridicată, printre altele..

Liza osmotică

Liza osmotică sau „citoliză” este ruperea membranei plasmatice datorită unui flux exagerat de apă din mediul extracelular către citosol.

Acest tip de liză este destul de frecvent în celulele animale. Motivul este că le lipsește un perete celular, cum ar fi celulele plantelor, ciupercilor sau bacteriilor, ceea ce le ajută să controleze volumul celular după intrarea fluidului datorită diferențelor osmotice dintre citosol și mediul înconjurător..

Când o celulă animală se confruntă cu o soluție hipotonică (fie datorită fluctuațiilor mediului înconjurător, fie în condiții experimentale), acestea se umflă, care se poate termina cu liza lor. O soluție hipotonică este una care are, în ceea ce privește interiorul celulei, o concentrație mai mică de substanțe dizolvate, motiv pentru care apa tinde să „pătrundă” în celulă, căutând echilibrul său de apă..

În biologia experimentală, liza osmotică sau „șocul” este utilizat în mod regulat pentru a sparge celulele în scopul analizei componentelor lor interne, în special a proteinelor citosolice, a acizilor nucleici etc..

Liza chimică

Liza chimică este una prin care membrana celulară este spartă sau dezintegrată prin acțiunea unei substanțe chimice specifice. Poate apărea într-un mediu natural, dacă luăm în considerare celulele unui țesut sau ale unui organism unicelular care este expus accidental la un compus chimic capabil să afecteze integritatea membranei plasmatice..

De asemenea, este de obicei utilizat în contextul experimental, în care detergenții cu proprietăți diferite sunt folosiți pentru a afecta structura fundamentală a membranei, provocând liza. Se aplică direct sau indirect, în funcție de tipul de celulă în cauză și în ce scop este supusă procesului menționat.

Liza mecanică sau fizică

Membrana plasmatică a unei celule poate fi ruptă experimental prin metode mecanice sau fizice. Acest tip de liză poate apărea, de asemenea, în anumite condiții, în medii naturale, dar experimental se realizează utilizând:

- Omogenizatoare cu lame pentru prelucrarea culturilor de țesuturi sau celule

- Sonicatoare, care perturbă celulele folosind unde ultrasunete de înaltă frecvență

- Presele, care cauzează liza celulară datorită creșterii progresive a presiunii la care este supus un țesut sau un set de celule

- Materiale abrazive care cauzează frecare, printre altele

Liza enzimatică

Liza enzimatică este o „metodă” biologică de liză care poate fi artificială sau naturală. În contextul natural, acest lucru poate apărea datorită diferiților factori, dar a fost revizuit în special în ceea ce privește unele proteine ​​cu activitate enzimatică secretată de bacterii, ciuperci și alte organisme sau celulele acestora pentru a combate infecțiile, de exemplu.

În acest sens, lizozima a fost una dintre cele mai studiate enzime. Se găsește în unele țesuturi vegetale, în albușurile ouălor, precum și în ficat, cartilaj, salivă, mucus, lacrimi și multe celule din linia hematopoietică a oamenilor și a altor animale..

Capacitatea litică a acestei enzime rezidă în activitatea sa hidrolitică asupra legăturilor glicozidice ale peptidoglicanului, care este una dintre cele mai abundente polizaharide din peretele celular al bacteriilor..

Alte enzime obișnuite în natură și în industrie sau în domeniul experimental sunt mananazele, chitinazele, ananasele, glucanazele și altele asemenea, care funcționează în dezintegrarea peretelui celular al ciupercilor și drojdiilor, pentru a numi câteva.

Liza cauzată de enzimele virale este, de asemenea, un tip de liză enzimatică, deoarece bacteriofagii care infectează bacteriile produc „lizine” care sparg membrana și peretele celular bacterian..

Experimental, unii autori consideră că proteazele interne și alte enzime hidrolitice tipice citosolului pot fi utilizate pentru liza enzimatică a altor celule, care apare și atunci când, într-un țesut, un set de celule moare din cauza necrozei și eliberează conținutul său intern în mediul înconjurător, provocând liza celulelor adiacente.

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. Brown, R. B. și Audet, J. (2008). Tehnici actuale pentru liza monocelulară. Journal of the Royal Society Interface, 5 (supl_2), S131-S138.
  3. Flota, G. H. (2011). Răspândirea drojdiei de alimente și băuturi. În Drojdii (pp. 53-63). Elsevier.
  4. Luckey, M. (2014). Biologia structurală a membranei: cu fundații biochimice și biofizice. Cambridge University Press.
  5. Solomon, E. P., Berg, L. R. și Martin, D. W. (2011). Biologie (ed. 9). Brooks / Cole, Cengage Learning: SUA.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.