PHAGOCYTOSIS: YUGTO AT PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2025

Ang phagocytosis ay ang proseso kung saan ang mga cell ay "nakakuha" ng mga molekula at iba't ibang mga sangkap mula sa nakapalibot na daluyan dahil sa pagbuo ng mga invaginations ng membrane ng plasma, na bumubuo ng mga intracellular vesicle na kilala bilang endosomes. Ang Phagocytosis, kasama ang pinocytosis at mediated na endocytosis ng receptor, magdagdag ng hanggang sa tatlong uri ng endocytosis

Ang Pinocytosis ay nauugnay sa ingestion ng likido at maliit na molekula, habang ang receptor-mediated endocytosis ay nagsasangkot sa pagbubuklod ng mga tiyak na molekula sa mga protina ng receptor ng lamad. Ang Phagocytosis ay itinuturing na isang form ng pagkain, dahil nauugnay ito sa ingestion ng mga malalaking molekula, iba pang mga cell, o "mga labi" mula sa iba pang mga cell.

Phagocytosis ng isang bakterya (Pinagmulan: GrahamColm sa Ingles Wikipedia sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Sa mga multicellular organismo tulad ng mga halaman, hayop at fungi, hindi lahat ng mga cell ay may kakayahang mapuspos ang mga panlabas na elemento, na nangangahulugang mayroong ilang mga dalubhasang mga cell para sa hangaring ito, na kilala bilang "mga phagocytic cells".

Ang mga phagocytic cells ay ipinamamahagi sa lahat ng mga tisyu ng katawan at gumaganap ng iba't ibang mga pag-andar. Ang mga macrophage ay isang mabuting halimbawa ng mga phagocytic cells na kabilang sa immune system, na ang pagpapaandar ay upang maprotektahan tayo mula sa mga microorganism na pumapasok sa ating katawan.

Ang Phagocytosis / Photo ay nabawi mula sa phagositosis77.blogspot.com

Ang proseso ng phagocytosis ay hindi magkakaroon ng kahulugan sa mga eukaryotic cells nang walang pagkakaroon ng isang uri ng intracellular organelle na tinatawag na isang lysosome, dahil doon ay ang mga sustansya mula sa materyal na ang mga cell phagocytose ay "naproseso" o "hinukay".

Ang phagocytosis ay kilala rin bilang "heterophagy" (ingestion ng extracellular compound), dahil naiiba ito sa "autophagy", na kung saan ay ang normal na proseso na nagaganap sa mga lysosome ng halos lahat ng mga eukaryotic cells.

Mga yugto

Kapag ang macrophage ay naglalagay ng isang virus (1-3), binabali ito sa mga lysosome enzymes (4,5) na kung saan ay pinakawalan mula sa cell bilang hindi nakakapinsalang basura (6). Kinuha ang larawan mula sa: askabiologist.asu.edu.

Sa mas mataas na eukaryotic na organismo, ang mga pangunahing phagocytic cells ay nagmula sa isang karaniwang paunang pag-uutos na nagmula sa utak ng buto. Ang mga cell na ito ay kilala bilang "puting selula ng dugo" at polymorphonuclear leukocytes (neutrophils), monocytes, at macrophage.

Ang proseso ng phagocytosis ay maaaring masuri bilang isang serye ng mga hakbang o sunud-sunod na yugto, na binubuo ng (1) pagkilala sa materyal na phagocytosed, (2) sa pagbuo ng phagosome, na kung saan ay isang uri ng intracellular vesicle, at (3 ) sa pagbuo ng phagolysosome, isang kaganapan na nagtatapos sa "pantunaw".

Yugto ng pagkilala

Ang phagocytosis ay hindi isang simpleng proseso. Kabilang sa maraming iba pang mga bagay, nagsasangkot ito ng pagkilala sa mga tiyak na signal at ang pagbubuklod ng mga partikulo o organismo sa mga tiyak na receptor na matatagpuan sa panlabas na mukha ng plasma lamad ng mga phagocytic cells.

Ang paunang proseso na ito ay maaaring isaalang-alang bilang isang uri ng "neutralisasyon", lalo na pagdating sa phagocytosis na pinagsama ng ilang mga cells ng immune system, na responsable para sa pag-aalis ng mga nagsasalakay na mga cell.

Kaya, ang ibabaw ng lamad ng plasma ng mga phagocytic cells (o ng mga single-celled na organismo na phagocytic) ay pinagkalooban ng isang baterya ng mga receptor na may kakayahang kilalanin ang mga tukoy na molekula (ligands) na natagpuan sa ibabaw ng mga nagsasalakay na mga cell o na tipikal ng mga particle ng pagkain.

Ang mga receptor na ito, na sa pangkalahatan ay integral na mga protina ng lamad na may mga extracellular extensions, nagbubuklod sa kanilang mga ligand, na nag-trigger ng isang serye ng mga panloob na mga kaganapan sa pagbibigay ng senyas na nagpapadala ng isang mensahe na isinalin bilang "mayroong pagkain sa labas."

Yugto ng pagbuo ng phagosome

Sa sandaling ang cell na naglalagay ng isang maliit na butil ng pagkain o iba pang "dayuhan" na cell ay natatanggap ng mensahe na ipinadala mula sa ibabaw, isang invagination ay nangyayari sa lamad ng plasma, na nangangahulugang ang cell ay "engulfs" ang materyal na maging phagocytosed, na nakapaligid sa sarili nitong lamad. .

Sa yugtong ito napansin kung paano kumalat ang lamad sa iba pang mga cell at ang extension na ito ay kung minsan ay kilala bilang isang "pseudopod". Kapag ang mga dulo ng pseudopod ay magkasama, na nakapaloob sa dayuhang elemento, isang panloob na "vesicle" na tinatawag na isang phagosome form.

Ang pagbuo ng phagolysosome at yugto ng panunaw

Ang phagosome na naglalaman ng mga elemento ng phagocytosed ay mga intracellular vesicle na sakop ng isang lamad. Ang mga ito ay may kakayahang mag-fiesta sa iba pang mga intracellular organelles: lysosome.

Ang fusion sa pagitan ng mga phagosome at lysosome ay nagbibigay ng pagtaas sa phagolysosomes , na nauugnay sa mga compound organelles kung saan ang "pantunaw" o "pagkabagsak" ng mga phagocytosed compound ay naganap (maging buo ang mga selula, bahagi ng mga ito o iba pang mga extracellular molekula).

Yamang ang mga lysosome ay ang mga organelles na may pananagutan para sa pagkabulok ng kulang o basura na intracellular na materyal, pinagkalooban sila ng iba't ibang mga hydrolytic at proteolytic enzymes na nagbibigay sa kanila ng kakayahang magwasak (sa mas maliit na mga fragment) ang mga particle na nilalaman sa phagosome na kung saan sila pagsamahin

Ang materyal na nagreresulta mula sa pagkabulok ng phagolysosomal na ito ay maaaring permanenteng maalis bilang basura na materyal mula sa mga cell ng phagocytic o maaari itong magamit bilang isang "block block" para sa synthesis ng mga bagong intracellular compound.

Mga Tampok

Ang Phagocytosis ay may maraming mahahalagang pag-andar sa mga eukaryotic na organismo. Sa protozoa at iba pang mga unicellular na nilalang, halimbawa, ang prosesong ito ay napakahalaga para sa nutrisyon, dahil ang karamihan sa pagkain ay naiinis sa ganitong paraan.

Phagocytosis sa isang amoeba (Pinagmulan: Miklos sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Sa maraming mga multicellular organismo, sa kabilang banda, ang phagocytosis ay mahalaga para sa tiyak at nonspecific defense, iyon ay, para sa likas na kaligtasan sa sakit at adaptive na kaligtasan sa sakit.

Mayroon itong pangunahing pag-andar sa "pagkasira" ng pagsalakay sa mga pathogen microorganism tulad ng bakterya, parasito, atbp, at kasangkot din sa muling pagtatatag ng mga normal na kondisyon sa mga site kung saan nangyari ang impeksyon o pamamaga, iyon ay, mahalaga para sa pagkumpuni ng sugat.

Gayundin sa kontekstong immunological, ang phagocytosis ay mahalaga para sa mga proseso ng pagtatanghal ng antigen at pag-activate ng mga tiyak na lymphocytes ng immune system (B cells at T cells), na lumahok sa pagtatanggol ng katawan laban sa mga dayuhan o dayuhang ahente.

Ang Phagocytosis ay kasangkot din sa pag-aalis at "recycling" ng mga cell sa katawan na dumadaan sa mga apoptikong kaganapan, upang ang kanilang mga sangkap ay maaaring magamit muli o idirekta sa pagbuo ng mga bagong intracellular molecule o organelles.

Bilang isang kataka-taka na katotohanan, ang mga macrophage sa katawan ng tao ay may pananagutan para sa pang-araw-araw na ingestion na higit sa 100 milyong mga erythrocytes na nagsasawa o hindi gumagana sa daloy ng dugo.

Ang mga cell ng immune system na nagsasagawa ng phagocytosis

Ang mga cell ng immune system na nagsasagawa ng phagocytosis ay maaari ring gumamit ng maraming mga mekanismo upang sirain ang mga pathogens, tulad ng:

Oxygen radical

Ang mga ito ay lubos na reaktibo na molekula na tumutugon sa mga protina, lipid, at iba pang mga biological molecule. Sa panahon ng stress sa physiological, ang dami ng mga oxygen radical sa isang cell ay maaaring tumaas nang husto, na nagiging sanhi ng stress ng oxidative, na maaaring sirain ang mga istruktura ng cell.

Nitric oxide

Ito ay isang reaktibo na sangkap, na katulad ng mga oxygen radical, na tumugon sa superoxide upang lumikha ng iba pang mga molekula na sumisira sa iba't ibang mga molekulang biological.

Mga antimicrobial protein

Ang mga ito ay mga protina na partikular na nakakasira o pumapatay ng bakterya. Ang mga halimbawa ng mga protina na antimicrobial ay kinabibilangan ng mga proteases, na pumapatay sa iba't ibang mga bakterya sa pamamagitan ng pagsira sa mga mahahalagang protina, at lysozyme, na umaatake sa mga dingding ng cell na positibong bakterya.

Mga peptides ng antimicrobial

Ang mga antimicrobial peptides ay katulad ng mga antimicrobial protein sa pag-atake at pagpatay sa mga bakterya. Ang ilang mga antimicrobial peptides, tulad ng mga defensins, ay umaatake sa lamad ng cell ng bakterya.

Nagbubuklod ng mga protina

Ang mga nagbubuklod na protina ay madalas na mahalagang mga manlalaro sa likas na immune system dahil sa karampatang mga ito ay nagbubuklod sa mga protina o ion na kung hindi man ay naging kapaki-pakinabang sa bakterya o pagtitiklop ng virus.

Mga Sanggunian

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … Walter, P. (2004). Mahalagang Cell Biology. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Kayumanggi, E. (1995). Phagocytosis. BioEssays, 17 (2), 109-117.
3. Garrett, WS, & Mellman, I. (2001). Mga pag-aaral ng endocytosis. Sa Mga Dendritic Cells (Pangalawa, pp. 213-cp1). Akademikong Press.
4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., … Martin, K. (2003). Molekular na Cell Biology (Ika-5 ed.). Freeman, WH & Company.
5. Platt, N., & Fineran, P. (2015). Pagsukat sa aktibidad ng phagocytic ng mga cell. Mga pamamaraan sa Cell Biology, 126, 287-304.
6. Rosales, C., & Uribe-Querol, E. (2017). Phagocytosis: Isang Pangunahing Proseso sa Kaligtasan. BioMed Research International, 1–18.
7. Sbarra, AJ, & Karnovskyi, ML (1959). Ang Biochemical Basis ng Phagocytosis. Journal of Biological Chemistry, 234 (6), 1355-1362.
8. Solomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biology (Ika-5 ed.). Philadelphia, Pennsylvania: Pag-publish sa College ng Saunders.
9. Stuart, LM, & Ezekowitz, RAB (2005). Phagocytosis: Maganda ang pagiging kumplikado. Kaligtasan sa sakit, 22 (5), 539-550.