PINOCYTOSIS: A FOLYAMAT, A FUNKCIÓK ÉS A KÜLÖNBSÉG A FAGOCITÓZISSAL - BIOLÓGIA - 2026

A pinocitózis egy közepes részecskék, általában kicsi és oldható formában történő bevitelének celluláris folyamata, amelynek során a sejt plazmamembránjában kis vezikulumok képződnek. Ezt a folyamatot alapvetően az „ivás” celluláris hatásának tekintik. A vezikulák felszabadulnak a benne lévő sejtmembrán beoltásának folyamata után.

Ez a folyékony anyag elkülönítési eljárás oldott molekulákat vagy szuszpendált mikrorészecskéket foglal magában. Ez az extracelluláris anyag vagy az endocitózis beépítésének számos módja, amelyet a sejt használ az energia fenntartásához.

Forrás: Mariana Ruiz A Villarreal származékos munkája: Gregor_0492

Egyéb eljárások, amelyek során a sejt extracelluláris anyagot szállít, magában foglalja a transzporter fehérjék és a csatornafehérjék alkalmazását a citoplazmatikus membrán foszfolipid kettős rétegén keresztül. Pinocitózis esetén azonban a beragadt anyagot a membrán egy része veszi körül.

A pinocytosis típusai

Ez az endocitózis folyamat kétféle módon generálható: „folyékony pinocytosis” és „adszorpciós pinocytosis”. Mindkettő abban különbözik egymástól, hogy a szuszpenzióban lévő részecskék vagy anyagok beépülnek-e a citoplazmába.

Folyékony pinocitózis esetén az anyagok feloldódnak a folyadékban. Ezen oldott anyagoknak a sejtbe jutásának aránya arányos azok extracelluláris környezetben való koncentrációjával, és attól is függ, hogy a sejt képes-e pinocytikus vezikulumokat képezni.

Ezzel szemben egy "molekula" belépésének sebessége abszorpciós pinocitózissal a molekula külső környezetben található koncentrációja, valamint a sejtmembrán felületén elhelyezkedő említett molekulák receptorának száma, affinitása és funkciója adja meg. Ez utóbbi eljárás megfelel a Michaelis-Menten enzim kinetikájának.

Ha minden egyenlő (a felszívódó molekulák koncentrációja), az abszorpciós pinositózis 100-1000-szer gyorsabb lenne, mint a folyadék, és hatékonyabban képes felszívni a folyadékokat (kevesebb mennyiség).

Folyamat

A pinocytosis nagyon gyakori folyamat az eukarióta sejtekben. A részecskéknek a sejt külsejéből történő mozgatásából áll, Pinocyticus vezikulum kialakulása révén, a sejtmembrán invaginációjával, amely az utóbbitól elválasztja, hogy a citoplazma részét képezze.

Általában a legtöbb sejtmembránból származó endocitikus vezikulum a pinocytosis útját követi. Ezeknek a vezikulumoknak elsődleges rendeltetési helyük az endoszómák, amelyek azután átkerülnek a lizoszómákba, a sejtek emésztéséért felelős celluláris organellákba.

Receptor által közvetített endocytosis vagy abszorpciós pinocytosis

Ez a pinocytosis legjobban tanulmányozott formája. Ebben az esetben a mechanizmus lehetővé teszi a meghatározott makromolekulák szelektív bevitelét. Az extracelluláris környezetben található makromolekulák alapértelmezés szerint kötődnek a plazmamembrán specifikus receptoraihoz.

Általában a speciális receptorok a membrán olyan területein vannak csoportosítva, amelyeket "clathrin-bevonatú depressziónak" hívnak. Ezen a ponton az ezekben a régiókban képződött pinocytikus vezikulumok e fehérje bevonattal rendelkeznek (clathrin), és tartalmazzák a receptort és a ligandumot (általában lipoproteinek).

Miután a bevont vezikulumok már a citoplazmában vannak, összeolvadnak a korai endoszómákkal, azaz azokkal, amelyek a sejtmembránhoz legközelebb vannak.

Ettől a ponttól kezdve számos összetett folyamat fordulhat elő, ideértve az újrahasznosító vezikulák kilépését a sejtmembrán és a Golgi készülék felé (amely membránreceptorokat és más anyagokat hordoz), vagy vezikulákat vagy multivikuláris testeket, amelyek követik a az anyag szállítása a lizoszómákba.

Hány vevőkészülék van?

Több mint 20 különböző receptor van, amelyek szelektíven vezetik be a makromolekulákat a sejtbe. Ennek a folyamatnak a folyamán a citoplazmatikus táptalajon kívül is nem szelektív módon beépülnek, amelyet "folyadékfázisú endocitózisnak" hívunk.

A sejtmembránban jelenlévő minden klatrinnal bélelt depresszióban vagy üregben nincs egyetlen típusú receptor; ehelyett számos olyan receptor létezik, amelyek egyidejűleg internalizálódnak a sejtbe egyetlen vezikulum kialakulásával.

Ebben a folyamatban és az újraintegrálandó membránba visszatérő vezikulumok kialakításában a receptor komplex vagy ligandumai (kapott molekulák) jelenléte valamilyen módon befolyásolja más receptorok és molekulák jelenlétét.

Folyékony pinocytosis

Ebben az esetben nem szelektív eljárás, amelynek során a molekulákat vagy részecskéket aktívan fogják be. A sejtfalból képződött vezikulákat nem clathrin, hanem proteinek, például caveolin borítják. Egyes esetekben ezt a folyamatot potocytosisnak nevezik.

Jellemzők

A folyamat során sok anyag beépül a sejtekbe, akár szelektíven, klatrinnal bevont vezikulumok kialakulásával, akár nem szelektív módon, bevonat nélküli vezikulumokon keresztül.

Felszívódó Pinocytocis

Különféle receptorok, amelyek felismerik a hormonokat, növekedési faktorokat, hordozófehérjéket, valamint más fehérjéket és lipoproteineket, felhalmozódhatnak a plazmamembrán clatrinnal bevont üregeiben.

Az egyik legjobban értékelt eljárás a koleszterin elfogása emlős sejtekben, amelyet a sejtmembránon lévő specifikus receptorok jelenléte közvetít.

A koleszterint általában a véráramban lipoproteinek formájában hordozzák, a leggyakoribb az alacsony sűrűségű lipoprotein (LDL).

Amint a bevont vezikulum a citoplazmában van, a receptorokat visszajuttatják a membránba, és LDC formájában a koleszterint szállítják a feldolgozandó lizoszómákba és felhasználják a sejtben.

Egyéb metabolitok, amelyek az abszorpciós pinocitákban vannak csapdában

Ezt a folyamatot metabolitok sorozatának megragadására használják, amelyek nagy jelentőséggel bírnak a sejtek aktivitásában. Néhány ezek közül a B12-vitamin és a vas, amelyeket a sejt nem képes megszerezni a membránon keresztüli aktív transzport folyamatok révén.

Ez a két metabolit elengedhetetlen a hemoglobin szintézisében, amely a véráramban a vörösvértestekben jelen levő fő protein.

Másrészről, a sejtmembránban jelenlévő számos receptor, amely nem újrafeldolgozódik, ilyen módon abszorbeálódik, és a lizoszómákba szállítja, hogy sokféle enzimmel emészthető legyen.

Sajnos ezen az úton (receptorok által közvetített pinocytosis) sok vírus, például influenza és HIV jut be a sejtekbe.

A clathrin által nem lefedett hólyagok pinocitózisa

Ha pinocitózis más útvonalakon keresztül történik, amelyeken a klarinnal bevont vezikulák nem alakulnak ki, akkor az eljárás különösen dinamikus és rendkívül hatékony.

Például az endotélsejtekben, amelyek az erek részei, a képződött hólyagoknak nagy mennyiségű oldott anyagot kell mobilizálni a véráramból az intracelluláris térbe.

Pinocytosis skála

A clatrinnal bevont mélyedések például a plazmamembrán felületének körülbelül 2% -át foglalják el, körülbelül két perc élettartammal.

Ebben az értelemben az abszorpciós pinocitózis a teljes sejtmembrán internalizálódását eredményezi a sejten belül, bevonatos vezikulumok képződése útján egy-két órán keresztül, amelynek átlaga a membrán 3–5% -a plazma minden percben.

Például egy makrofág képes a citoplazma térfogatának körülbelül 35% -át körülbelül egy órán belül integrálni. Az oldott anyagok és molekulák mennyisége egyetlen ponton sem befolyásolja a vezikulumok képződésének sebességét és ezek internalizálódását.

Különbség a fagocitózisban

A fagocitózis és a pinocitózis hasonló folyamatok, amelyek során a sejt internalizálja a feldolgozandó extracelluláris anyagot; mindkettő energiát igénylő folyamat, tehát aktív szállítási mechanizmusnak tekintik őket. A pinocitózissal ellentétben a fagocitózis szó szerint a sejt "eszik".

A fagocitózist a nagy részecskék, például baktériumok, különféle sejttörmelékek és még ép sejtek "lenyelése" jellemzi. A fagocitázandó részecske a sejtmembrán felületén elhelyezkedő receptorokhoz kötődik (amelyek többek között felismerik a mannóz, N-aceltiglükozamid maradékokat), amelyek kiváltják a részecskét körülvevő ál állatok kiterjedését.

Amint a membrán körülötte megolvad, egy nagy vezikulum képződik (ellentétben a pinocitózis során keletkezőkkel), fagoszómának nevezik, amely felszabadul a citoplazmába. Ebben az esetben a fagoszóma lizoszómához kötődik, és így fagolizoszómát képez.

A fagolizoszómán belül az anyag emésztése a lizoszomalsav-hidrolázok enzimatikus aktivitásának köszönhetően történik. Ebben a folyamatban a receptorokat és az internalizált membránok egy részét szintén újrahasznosítják, visszatérve vezikulumok formájában visszatérve a sejt felületére.

Hol fordul elő fagocitózis?

Ez egy nagyon általános eljárás, amelynek során az olyan szervezetek táplálkoznak, mint a protozoák és az alacsonyabb szintű metazoánok. Ezenkívül a többsejtű szervezetekben a fagocitózis első védelmi vonalat biztosít az idegen ágensekkel szemben.

A test rendszerének fenntartásához elengedhetetlen, hogy a speciális sejtek, beleértve a különféle típusú leukocitákat (makrofágok és neutrofilek), elpusztítsák a külső mikroorganizmusokat és táplálják a sejtes törmeléket.

Irodalom

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. és Walter, P. (2004). Alapvető sejtbiológia. New York: Garland Science.
2. Cooper, GM, Hausman, RE & Wright, N. (2010). A sejt. (397-402. oldal). Marban.
3. Hickman, C. P, Roberts, LS, Keen, SL, Larson, A., I´Anson, H. és Eisenhour, DJ (2008). Az állattan integrált alapelvei. New York: McGraw-Hill.
4. Jiménez García, L. J és H. Merchand Larios. (2003). Sejtes és molekuláris biológia. Mexikó. Szerkesztői Pearson Education.
5. Kühnel, W. (2005). Citológiai és szövettani színes atlasz. Madrid, Spanyolország: szerkesztõ Médica Panamericana.
6. Randall, D., Burgreen, W., French, K. (1998). Eckerd állati élettan: mechanizmusok és alkalmazkodás. Spanyolország: McGraw-Hill.