Процесс пиноцитоза, функции и различия с фагоцитозом

pinocitosis это клеточный процесс, который заключается в проглатывании частиц среды, обычно небольшого размера и в растворимой форме, посредством образования небольших пузырьков в плазматической мембране клетки. Этот процесс в основном рассматривается как клеточное действие «питья». Везикулы будут выпущены после процесса инвагинации клеточной мембраны в пределах того же самого.

Этот процесс захвата жидкого материала включает растворенные молекулы или взвешенные микрочастицы. Это один из разнообразных способов включения внеклеточного материала или эндоцитоза, который клетка использует для своего энергетического поддержания.

Другие процессы, в которых клетка несет внеклеточный материал, включают использование белков-переносчиков и каналов белка через фосфолипидный бислой цитоплазматической мембраны. Однако при пиноцитозе захваченный материал окружен частью мембраны.

индекс

• 1 Типы пиноцитоза
• 2 Процесс
  • 2.1 Эндоцитоз, опосредованный рецепторами или абсорбционный пиноцитоз
  • 2.2 Сколько там приемников?
  • 2.3 Жидкий питоцитоз
• 3 функции
  • 3.1 Абсорбционный пиноцитоз
  • 3.2 Другие метаболиты, попавшие в абсорбирующие пиноциты
  • 3.3 Пиноцитоз везикул, не покрытый клатрином
• 4 Шкала пиноцитоза
• 5 Разница с фагоцитозом
  • 5.1 Где происходит фагоцитоз??
• 6 Ссылки

Типы пиноцитоза

Этот процесс эндоцитоза может быть вызван двумя различными способами: «жидкий пиноцитоз» и «адсорбционный пиноцитоз». Оба отличаются тем, как частицы или вещества в суспензии включаются в цитоплазму..

При жидком пиноцитозе вещества абсорбируются растворимыми в жидкости. Скорость проникновения этих растворенных веществ в клетку пропорциональна их концентрации во внеклеточной среде, а также зависит от способности клетки образовывать пиноцитарные пузырьки..

Напротив, скорость проникновения "молекулы" в результате абсорбционного пиноцитоза определяется концентрацией молекулы во внешней среде в дополнение к количеству, аффинности и функции рецепторов указанных молекул, расположенных на поверхности клеточной мембраны. Этот последний процесс подстраивается под ферментативную кинетику Михаэлиса-Ментена.

При прочих равных условиях (концентрация поглощаемых молекул) поглощающий пиноситоз будет в 100-1000 раз быстрее, чем жидкий, и более эффективен при поглощении жидкостей (меньше)..

процесс

Пиноцитоз является очень распространенным процессом в эукариотических клетках. Он состоит из движения частиц от внешней поверхности клетки через образование пиноцитарного пузырька, инвагинацию клеточной мембраны, которая в итоге отделяется от последней, чтобы сформировать часть цитоплазмы.

Как правило, большинство эндоцитарных везикул, происходящих из клеточной мембраны, следует по пути пиноцитоза. Эти везикулы имеют первичные эндосомы, которые затем переносятся в лизосомы, клеточные органеллы, ответственные за переваривание клеток..

Эндоцитоз, опосредованный рецепторами или абсорбционный пиноцитоз

Это наиболее изученная форма пиноцитоза. В этом случае механизм позволяет избирательно вводить определенные макромолекулы. Макромолекулы, обнаруженные во внеклеточной среде, по умолчанию будут связываться со специфическими рецепторами в плазматической мембране..

Обычно специализированные рецепторы обнаруживаются в секторах мембраны, известных как «углубления, покрытые клатрином». На этом этапе пиноцитарные везикулы, образованные в этих областях, будут иметь покрытие из этого белка (клатрина), а также будут содержать рецептор и лиганд (обычно липопротеины)..

Как только везикулы с покрытием уже находятся в цитоплазме, они сливаются с ранними эндосомами, то есть теми, которые наиболее близки к клеточной мембране..

С этой точки зрения может происходить несколько сложных процессов, в том числе выход рециркулирующих везикул к клеточной мембране и аппарату Гольджи (которые транспортируют мембранные рецепторы и другие материалы) или везикул или мультивезикулярных тел, следующих за процесс переноса материала к лизосомам.

Сколько там приемников?

Это более 20 различных рецепторов, которые избирательно вводят макромолекулы в клетку. Во время этого процесса жидкость, не являющаяся цитоплазматической средой, также вводится неселективным образом, что называется "эндоцитозом в жидкой фазе"..

В каждой депрессии или клатриновой полости в клеточной мембране нет ни одного типа рецептора; вместо этого существуют различные рецепторы, которые одновременно интернализуются в клетке с образованием одного пузырька..

В этом процессе и при образовании рециркулирующих пузырьков, которые возвращаются к мембране, подлежащей реинтеграции, присутствие рецепторного комплекса или его лигандов (полученных молекул) каким-то образом влияет на присутствие других рецепторов и молекул..

Жидкий питоцитоз

В этом случае это неселективный процесс, при котором молекулы или частицы активно захватываются. Везикулы, образованные из клеточной стенки, покрыты не клатрином, а белками, такими как кавеолин. В некоторых случаях этот процесс известен как potocitosis.

функции

Во время этого процесса в клетку внедряется много материалов, либо избирательно с образованием везикул, покрытых клатрином, либо неизбирательно везикул без покрытия..

Абсорбционный пиноцитоз

В зазорах плазматической мембраны, покрытой клатрином, могут накапливаться разнообразные рецепторы, распознающие гормоны, факторы роста, транспортные белки, помимо других белков и липопротеинов..

Одним из наиболее оцененных процессов является захват холестерина в клетках млекопитающих, который опосредуется наличием специфических рецепторов в клеточной мембране..

В целом, холестерин транспортируется в кровоток в форме липопротеинов, наиболее распространенным из которых является липопротеин низкой плотности (ЛПНП)..

Как только покрытый везикула попадает в цитоплазму, рецепторы возвращаются обратно в мембрану, а холестерин в форме НРС транспортируется в лизосомы для обработки и использования клеткой..

Другие метаболиты, попавшие в абсорбирующие пиноциты

Этот процесс также используется для захвата ряда метаболитов, имеющих большое значение в клеточной активности. Некоторые из них - витамин B12 и железо, которые клетка не может получить посредством активных транспортных процессов через мембрану..

Эти два метаболита необходимы для синтеза гемоглобина, который является самым большим белком, присутствующим в эритроцитах в кровотоке..

С другой стороны, многие из рецепторов, присутствующих в клеточной мембране, которые не рециркулируются, таким образом абсорбируются и транспортируются в лизосомы для расщепления различными ферментами..

К сожалению, через этот путь (рецептор-опосредованный пиноцитоз) многие вирусы, такие как грипп и ВИЧ, попадают в клетку.

Пиноцитоз везикул, не покрытый клатрином

Когда пиноцитоз происходит другими способами, в которых покрытые клатрином пузырьки не образуются, процесс оказывается особенно динамичным и очень эффективным.

Например, в эндотелиальных клетках, которые являются частью кровеносных сосудов, образовавшиеся пузырьки должны мобилизовать большое количество растворенных веществ из кровотока во внутриклеточное пространство..

Шкала пиноцитоза

Покрытые клатрином углубления, например, занимают около 2% поверхности плазматической мембраны, имея приблизительный срок службы до двух минут..

В этом смысле абсорбционный пиноцитоз вызывает интернализацию всей клеточной мембраны в клетке путем образования покрытых пузырьков в течение одного-двух часов, что в среднем составляет от 3 до 5% от мембраны. плазма на каждую минуту.

Например, макрофаги способны интегрировать около 35% объема цитоплазмы за час. Количество растворенных веществ и молекул никоим образом не влияет на скорость образования пузырьков и их интернализацию..

Разница с фагоцитозом

Фагоцитоз и пиноцитоз являются сходными процессами, в которых клетка интернализует внеклеточный материал, подлежащий обработке; оба процесса требуют энергии, поэтому их считают активными транспортными механизмами. В отличие от пиноцитоза, фагоцитоз - это буквально то, как клетка "ест".

Фагоцитоз характеризуется «проглатыванием» крупных частиц, которые включают бактерии, различные клеточные остатки и даже интактные клетки. Частица, подлежащая фагоцитированию, связывается с рецепторами, расположенными на поверхности клеточной мембраны (которые распознают среди прочего остатки маннозы, N-ацетилглюкозамида), которые запускают распространение псевдопод, которые охватывают частицу.

После слияния мембраны вокруг нее образуются большие пузырьки (в отличие от образовавшихся в процессе пиноцитоза), называемые фагосомой, которые выделяются в цитоплазму. То есть, когда фагосома связывается с лизосомой с образованием фаголизосомы.

Внутри фаголизосомы, переваривание материала происходит благодаря ферментативной активности гидролаз лизосомальной кислоты. Этот процесс также рециркулирует рецепторы и часть интернализованных мембран, которые возвращаются в виде рециркуляции пузырьков на поверхность клетки.

Где происходит фагоцитоз??

Это очень распространенный процесс, которым питаются такие организмы, как простейшие и низшие метазои. Кроме того, в многоклеточных организмах фагоцитоз обеспечивает первую линию защиты от чужеродных агентов.

Способ, которым специализированные клетки, включая несколько типов лейкоцитов (макрофаги и нейтрофилы) уничтожают внешние микроорганизмы и поглощают клеточный мусор, имеет важное значение для поддержания системы организма.

ссылки

1. Альбертс Б., Брей Д., Хопкин К., Джонсон А., Льюис Дж., Рафф М., Робертс К. и Уолтер П. (2004). Основная клеточная биология. Нью-Йорк: Наука Гирлянды.
2. Купер Дж. М., Хаусман Р. Э. и Райт Н. (2010). Клетка. (с. 397-402). Марбан.
3. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Keen, S.L., Larson, A., I'Anson, H. & Eisenhour, D.J. (2008). Интегрированные принципы зоологии. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.
4. Хименес Гарсия, L. J & H. Merchand Larios. (2003). Клеточная и молекулярная биология. Мексика. Пирсон Образование.
5. Kühnel, W. (2005). атлас цвет цитологии и гистологии. Мадрид, Испания: Редакция Medica Panamericana.
6. Рэндалл Д., Бургрин В., Френч К. (1998). Экология животных Физиология: механизмы и приспособления. Испания: Макгроу-Хилл.