ENDOCYTOSIS: MGA URI AT ANG KANILANG MGA KATANGIAN, PAG-ANDAR, HALIMBAWA - BIOLOGY - 2025

Ang endocytosis ay may kasamang mga proseso na nagpapahintulot sa epektibong pagpasok ng iba't ibang mga materyales sa cell ang istraktura ng cell lamad ay isang medyo mahigpit na kontrol, parehong input at output, isang iba't ibang mga extracellular at cytoplasmic material kasama ang mga materyales. Kasabay ng iba pang mga proseso tulad ng simpleng pagsasabog at osmosis, isinasama ng cell ang materyal na kinakailangan para sa wastong pag-andar ng cell.

Habang nangyayari ang proseso ng endocytosis, ang mga molekula ng malaking laki ng molekular, ang mga partikulo at kahit ang mga mixtures sa solusyon ay pumapasok. Nangyayari ito mula sa mga invaginations o sacs na nagmula sa lamad at pumasok sa cytoplasm sa anyo ng mga vesicle kung saan sila ay mapoproseso ng makinarya ng pagtunaw ng cellular.

Pinagmulan: Mariana Ruiz Villarreal derivative na gawa: Gregor_0492

Ang proseso ng endocytosis (pagpasok ng materyal sa cell), pati na rin ang exocytosis (proseso ng materyal na umaalis sa cell), ay eksklusibo sa mga eukaryotic organismo.

Ang eukaryotic cell ay may mahusay na mga kinakailangan sa enerhiya, dahil mas malaki ito (sa average na 1000 beses na mas malaki) kaysa sa anumang prokaryotic organism. Ito ay para sa kadahilanang ito na ang eukaryotic cell ay nangangailangan ng mga mekanismo na nagpapahintulot sa pagpasok ng mga materyales upang ang isang mahusay na iba't ibang mga reaksyon ng biosynthetic ay naganap sa loob nito.

Mga uri at kanilang mga katangian

Sa pamamagitan ng proseso ng endocytosis, ang cell ay nagpapanatili ng isang epektibong palitan sa panlabas na kapaligiran.

Sa ganitong mekanismo ng cellular, ang mga magkakaibang mga materyales ay maaaring pumasok sa cell; sa gayon, ang proseso ng endocytosis ay maaaring mag-iba depende sa likas na katangian ng materyal na napalilibutan ng cell at kung mayroong mga tagapamagitan sa proseso.

Ang mga proseso na kung saan ang cell mula sa lamad ng plasma ay sumasaklaw sa mga malalaking partikulo ay tinatawag na phagocytosis. Katulad nito, ang cell ay maaari ring sumaklaw ng mga molekula at iba pang mga natunaw na sangkap, na tumatawag sa ganitong uri ng endocytosis "pinocytosis."

Bilang karagdagan sa mga prosesong ito, ang materyal na pumapasok sa cell ay maaaring napili dati sa mga dalubhasang mga rehiyon ng lamad ng plasma. Sa kasong ito, ang endocytosis ay pinagsama ng mga receptor at ang materyal na pumapasok sa cell ay isinama sa mga receptor na ito na ililipat sa interior ng cell sa mga espesyal na vesicle.

Ang lahat ng mga eukaryotic cells ay sumisipsip ng mga likido at solute sa pamamagitan ng pinocytosis, gayunpaman, kakaunti lamang ang mga dalubhasang selula na nagsasagawa ng proseso ng phagocytosis, tulad ng makikita natin sa ibang pagkakataon.

-Phagocytosis

Phagocytosis

Ang Phagocytosis ay isang dalubhasang anyo ng endocytosis. Sa pagkakataong ito, ang mga malalaking partikulo o mga molekula, na kinabibilangan ng mga basurang sangkap, microorganism, at iba pang mga cell, ay nasisilayan sa pamamagitan ng mga invaginations ng cell lamad. Dahil sa likas na katangian ng prosesong ito ay iminungkahi bilang ang pagkilos ng cellular ng "pagkain".

Paano nangyayari ang phagocytosis?

Ang mga partikulo na kinikilala na "natupok" ay nagbubuklod sa (dalubhasa) na mga receptor na kinikilala ang mga ito sa ibabaw ng cell. Ang mga receptor na ito ay pangunahing nakikilala ang mga nalalabi na N-acetylglucosamide, mannose, bilang karagdagan sa maraming iba pang mga protina, na nag-trigger ng pagpapalawak ng mga pseudopod na pumapalibot sa maliit na butil.

Ang paggalaw ng mga pseudopodia na ito ay natutukoy pangunahin sa pamamagitan ng pagkilos ng actin at myosin filament sa cell ibabaw.

Kapag nakunan sa cell lamad, pinapasok nila ang cytosol sa anyo ng mga malalaking vesicle na tinatawag na phagosomes. Ito ay magbubuklod sa isang lysosome (isang cell organelle na naglalaman ng isang malawak na iba't ibang mga digestive enzymes) upang mabuo ang isang vacuole para sa pagproseso, pagbasag at pagwawasak ng materyal na tinatawag na phagolysosome.

Ang mga phagolysosome ay maaaring maging malaki at heterogenous dahil ang kanilang sukat at hugis ay natutukoy ng dami ng materyal na hinuhukay.

Sa loob ng vacuole ng digestive na ito, ang aktibidad ng enzymatic ay bumubuo ng isang malaking dami ng mga mahahalagang produkto na magagamit upang magamit bilang isang mapagkukunan ng enerhiya ng cell.

-Pinocytosis

Nutrisyon ng Protozoa. Pinocytosis. Larawan ni: Jacek FH (nagmula sa Mariana Ruiz Villarreal). Kinuha at na-edit mula sa https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pinocitosis.svg.

Kabaligtaran sa proseso na ipinaliwanag sa itaas, ang pinocytosis ay isang proseso kung saan ang mga maliliit na partikulo ay patuloy na nasisilaw, na sa karamihan ng mga kaso ay nasa natutunaw na form. Dito, ang cell ay humahawak ng maliit na halaga ng materyal na may pagbuo ng mga vesicle ng lamad na pinakawalan sa cytoplasm.

Ang proseso ng pinocytosis ay karaniwang itinuturing na pagkilos ng cellular ng "pag-inom", dahil ang karamihan sa mga materyal na pumapasok sa cell ay likido.

Paano nangyayari ang pinocytosis?

Maaaring mangyari ang pinocytosis sa dalawang paraan; sa isang "likido o simple" na paraan o sa isang "sumisipsip" na paraan.

Ang parehong uri ng pinocytosis ay nag-iiba depende sa kung paano nai-internalize ang mga sangkap sa solusyon o maliit na mga partikulo. Sa pinocytosis ng likido, ang mga sangkap sa solusyon ay pumapasok sa cell bilang isang function ng isang gradient na konsentrasyon na may extracellular medium, at ito naman ay nakasalalay sa bilis na nabuo ang mga pinocytic vesicle sa cell lamad.

Ang absorptive pinocytosis ay isang mas mahusay na proseso, ang rate ng pagpasok ng mga solute sa cytoplasm ay 100 hanggang 1000 beses na mas mataas kaysa sa kapag ito ay isinasagawa ng fluid pinocytosis, na bumubuo ng isang espesyal na proseso ng receptor-mediated endocytosis.

-Receptor-mediated endocytosis

Ang receptor-mediated endocytosis ay isang dalubhasang proseso ng pinocytosis at ang pinakamahusay na pinag-aralan ng mga proseso ng cellular endocytosis. Sa puntong ito, ang mga sangkap na pumapasok sa cytosol ay pumapasok sa cytosol sa isang napiling paraan sa pamamagitan ng pakikilahok ng mga tukoy na receptor na matatagpuan sa mas malaking konsentrasyon sa mga maliliit na sektor ng lamad ng plasma.

Ang mga molekula ay madalas na iniuugnay nang maaga sa mga receptor na matatagpuan sa mga convolutions ng cell ibabaw na tinatawag na "clathrin-coated depressions." Ang mga depression na ito ay naglalaman ng ilang mga kaso na higit sa 20 na mga receptor, bawat isa ay tiyak para sa isang partikular na macromolecule.

Ang mga vesicle na nabuo sa mga dalubhasang rehiyon ng lamad na ito, ay pinahiran ng protina ng clathrin, at isasama sa sandaling ang vesicle ay pinakawalan sa cytoplasm ang mga receptor ng lamad (iba't ibang uri ng mga ito), at magpapaloob din sa maliit na halaga ng extracellular fluid .

Sa kaibahan, sa likido pinocytosis ang materyal na pumapasok sa cell ay hindi napili at ang mga vesicle na nabuo sa membrane ng cell ay hindi nagpapakita ng anumang clathrin coating, ngunit mas madalas ng mga protina tulad ng caveolin. Ang prosesong ito ay tinatawag ding clathrin-independiyenteng endocytosis.

Mayroon ding ilang mga mas malalaking vacuoles na nagpasok ng materyal sa solusyon sa cell sa isang proseso na kilala bilang "macropinocytosis." Sa prosesong ito walang pagkakapili ng materyal.

Mga Tampok

Ang endocytosis ay may malawak na iba't ibang mga pag-andar sa loob ng cell, gayunpaman nag-iiba ito kung ito ay unicellular o multicellular na organismo o ang uri ng mga kinakailangan ng cell sa isang tiyak na oras.

Ang mga function ng phagocytosis

Ang proseso ay maaaring isaalang-alang isang pangunahing proseso ng pagpapakain o isang paraan ng pagtatanggol at pagtatapon ng basura. Sa protozoa at mas mababang metazoan na organismo (halimbawa amoebae), ang phagocytosis ay isang mekanismo para sa pagkuha ng mga partikulo ng pagkain, maging basura ang mga sangkap, bakterya o iba pang protozoa.

Ang mga organismo na ito ay nakakakita ng materyal na masisilaw sa pamamagitan ng mga receptor ng lamad at isama ito sa mga projection ng lamad, na bumubuo ng isang malaking vesicle na mapoproseso sa loob ng organismo.

Sa kabilang banda, sa karamihan ng mga organismo, ang phagocytosis ay tumutupad ng mga pag-andar maliban sa nutrisyon sa cellular. Sa kasong ito, ang phagocytosis ay ginagamit ng mga dalubhasang mga cell na tinatawag na "propesyonal" na mga phagocytes, na aalisin ang parehong mga basura na sangkap at panghihimasok na mga ahente mula sa katawan bilang isang mekanismo ng pagtatanggol.

Mga function ng pinocytosis

Ang pag-andar ng pinocytosis ay talaga upang isama ang materyal sa solusyon sa cell. Ang hinihigop na solute at metabolite ay nakalaan para sa cellular metabolism at ginagamit din sa synthesis ng maraming mga protina na may malaking interes sa paggana ng organismo.

Sa kabilang banda, ang papasok na materyal ay maaaring mapili upang magbigay ng enerhiya ng unang kamay para sa cellular metabolism.

Mga halimbawa

Ang endocytosis ay nangyayari sa iba't ibang mga kaliskis sa loob ng mga organismo ng eukaryotic. Dito ay babanggitin natin ang ilang mga natatanging halimbawa:

Phagocytosis

Sa mga mamalya pati na rin ang iba pang mga vertebrates, mayroong maraming mga klase ng mga selula na bahagi ng tisyu ng dugo na tinatawag na mga puting selula ng dugo na magkasama. Ang mga cell na ito ay kumikilos tulad ng mga propesyonal na phagocytes, na nangangahulugang ang mga ito ay dalubhasang mga cell sa mga materyal na nakakapanghina.

Ang mga macrophage, lymphocytes at neutrophils (leukocytes), ay may pananagutan sa pag-alis at pag-ingest sa mga nakakahawang microorganism mula sa katawan.

Ang mga phagocytes sa dugo sa pangkalahatan ay pinakamahusay na gumagana kapag maaari nilang ma-trap ang pathogen sa isang ibabaw, tulad ng pader ng isang daluyan ng dugo o isang fibrin clot.

Ang mga cell na ito ay nakikilahok sa mga tiyak at nonspecific immune function, may mga phagocytes din dalubhasa sa paglalahad ng mga antigens upang ma-trigger ang immune response

Bilang karagdagan sa mga ito, ang mga macrophage "pangunahin" ay may pananagutan para sa paglaho at pag-aalis ng humigit-kumulang na 10 ¹¹ pulang mga selula ng dugo mula sa dugo, pati na rin ang iba pang mga lumang cell at basura na mga sangkap, upang mapanatili ang isang proseso ng patuloy na pag-renew ng cell. Kasama ang mga lymphocytes na nagpapatakbo sa pagkawasak ng karamihan sa mga pathogen sa katawan.

Pinocytosis

Ang proseso ng pinocytosis ay karaniwang medyo epektibo sa pagsasama ng extracellular material. Sa sumisipsip na pinocytosis, ang mga receptor na matatagpuan sa clathrin-coated lamad fossa vesicle ay maaaring makilala ang mga kadahilanan ng paglago, iba't ibang mga hormone, mga protina ng carrier, pati na rin ang lipoproteins at iba pang mga protina.

Ang isang klasikong halimbawa ng prosesong ito ay ang pagkuha ng kolesterol mula sa mga receptor sa lamad. Ang kolesterol ay dinadala sa daloy ng dugo sa anyo ng mga lipoproteins, ang pinaka-karaniwang pinapakilos bilang LDC o low-density lipoproteins.

Gayunpaman, ang isang mahusay na iba't ibang mga metabolite ay nakunan din sa proseso, tulad ng bitamina B12 at kahit iron, ang mga materyales na hindi maaaring ma-internalize ng cell sa pamamagitan ng mga aktibong proseso ng transportasyon. Ang parehong pagtukoy ng mga metabolites sa synthesis ng hemoglobin, isang protina na dalubhasa sa transportasyon ng oxygen sa dugo.

Sa kabilang banda, ang materyal ay isinama rin sa cell nang mahusay, sa pamamagitan ng likidong pinocytosis. Sa mga endothelial cells ng mga daluyan ng dugo, ang mga vesicle ay nagdadala ng isang malaking halaga ng mga solute at likido mula sa daloy ng dugo hanggang sa intracellular space.

Ang endocytosis, "isang malaking proseso"

Ang endocytosis ay isang pangkaraniwang proseso sa mga eukaryotic cells, kung saan ang materyal ay isinama pareho sa solusyon at sa anyo ng macromolecules at maging sa buong mga cell at microorganism.

Sa kaso ng mga receptor-mediated endocytosis, ang mga clathrin-coated depression ay sumasakop ng tungkol sa 2% ng kabuuang ibabaw ng lamad ng cell. Ang bawat isa sa mga pagkalumbay na ito ay may kalahating buhay ng dalawang minuto, na nagiging sanhi ng pag-internalize ng buong lamad ng cell sa isang panahon ng pagitan ng 1 at 2 oras.

Nangangahulugan ito na 3 hanggang 5% ng lamad ay internalized bawat minuto sa average, na nagbibigay sa amin ng isang ideya ng ang laki ng proseso at ang patuloy na pag-update na sumailalim ang lamad ng cell.

Ang mga macrophage na naroroon sa tissue ng dugo, halimbawa, "engulf" hanggang sa 35% ng kanilang cytoplasmic volume sa halos isang oras, 3% ng lamad ng plasma bawat minuto, at 100% sa halos kalahating oras.

Ang kawalan ng endocytosis

Bagaman ito ay isang mahalagang proseso para sa nutrisyon ng cellular, ang pagsipsip ng mga basurang sangkap at ang pagkuha ng mga panlabas na microorganism, sa panahon ng mga proseso tulad ng receptor-mediated endocytosis maraming mga virus at pathogens ang pumapasok sa cell. Ang Influenza at HIV ay sumusunod sa ruta na ito bilang isang direktang paraan upang makapasok sa cell.

Ano ang mangyayari pagkatapos ng endocytosis?

Ang mga vesicle na pinakawalan sa cytoplasm at ang materyal na nakapaloob sa kanila ay pinoproseso ng mga lysosome. Sa lysosome mayroong isang malakas na baterya ng enzymatic kung saan ang mga sangkap na naroroon sa mga vesicle ay pinapahina sa mga magagamit na mga produkto sa pamamagitan ng cellular metabolism.

Gayunpaman, sa proseso ng marawal na kalagayan, ang iba't ibang mga bahagi ng lamad ng plasma ay nakuhang muli. Ang mga tukoy na receptor ng mga depressions na pinahiran ng clathrin at iba pang mga materyales tulad ng iba't ibang mga protina ng lamad, ay ipinadala sa Golgi apparatus o sa cell surface upang mai-reintegrated sa ito sa mga recycling na mga vesicle.

Ang proseso ng pag-ulit na ito ay lubos na maginhawa at nangyayari sa parehong bilis ng nabuo ang mga vesicle, dahil ang cell lamad ay synthesize lamang ng 5% ng ibabaw nito bawat oras.

Mga Sanggunian

1. Alcamo, IE (1996) Cliffs Mabilis na Repasuhin Microbiology. Wiley Publishing, Inc., New York, New York.
2. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2004). Mahalagang cell biology. New York: Garland Science. 2nd Edition
3. Madigan, MT, Martinko, JM & Parker, J. (2004). Brook: Biology ng Microorganism. Edukasyon sa Pearson.
4. Cooper, GM, Hausman, RE & Wright, N. (2010). Ang cell. (pp. 397-402). Marban.
5. Hickman, C. P, Roberts, LS, Keen, SL, Larson, A., I’Anson, H. & Eisenhour, DJ (2008). Mga Pinagsamang Prinsipyo ng zoology. New York: McGraw-Hill. ^Ika- 14 na Edisyon.
6. Jiménez García, L. J& H. Merchand Larios. (2003). Cellular at molekular na biyolohiya. Mexico. Edukasyon sa Edukasyon ng Pearson.
7. Kühnel, W. (2005). Kulay Atlas ng Cytology at Histology (ika-11 ed.) Madrid, Spain: Editoryal Médica Panamericana.
8. Smythe, E. & Warren, G. (1991). Ang mekanismo ng receptor-mediated endocytosis. J. Biochem. 202: 689-699.