Endocitoza, ki jo posreduje receptorski proces in funkcije



The receptorsko posredovana endocitoza je celični pojav, ki vključuje nadzorovan vstop specifičnih molekul v celico. Material, ki ga je treba zaužiti, je progresivno obdan z majhnim delom plazemske membrane, dokler ni celotna snov pokrita. Potem se ta žolčnik zlomi v celici.

Receptorji, vključeni v ta proces, se nahajajo na površini celice v regijah, imenovanih "depresije, prevlečene s klatrinom"..

Ta vrsta endocitoze daje celici mehanizem za razlikovanje med snovmi, ki vstopajo. Poleg tega poveča učinkovitost postopka v primerjavi z nediskriminatorno endocitozo.

Nasprotni koncept endocitoza je eksocitoza in obsega sproščanje molekul v zunanje okolje celic.

Indeks

  • 1 Kaj je endocitoza?
    • 1.1 Razvrstitev
  • 2 Kaj je receptorsko posredovana endocitoza?
  • 3 Funkcije
  • 4 Postopek
    • 4.1 Model receptorsko posredovane endocitoze: holesterol pri sesalcih
    • 4.2 Kaj se zgodi, ko sistem ne uspe?
  • 5 Clacrin neodvisna endocitoza
  • 6 Reference

Kaj je endocitoza?

Eukariotske celice imajo sposobnost zajeti molekule iz zunajceličnega okolja in jih vključiti v notranjost skozi proces, imenovan endocitoza. Izraz se pripisuje raziskovalcu Christian deDuve. Predlagano je bilo leta 1963 in je vključevalo zaužitje številnih molekul.

Pojav se pojavi na naslednji način: molekula ali material, ki ga je treba vnesti, je obdana z delom citoplazmatske membrane, ki je pozneje invaginirana. Tako se tvori vezikul, ki vsebuje molekulo.

Razvrstitev

Glede na vrsto materiala, ki vstopa, se endocitoza razvrsti v fagocitozo in pinocitozo..

Prva izmed njih, fagocitoza, je sestavljena iz delovanja zaužitja trdnih delcev. To vključuje velike delce, kot so bakterije, druge nepoškodovane celice ali odpadki iz drugih celic. V nasprotju s tem se izraz pinocitoza uporablja za opisovanje zaužitja tekočin.

Kaj je receptorsko posredovana endocitoza?

Receptorsko posredovana endocitoza je celični pojav, za katerega je značilno, da vstopajo molekule v celico selektivno in nadzorovano. Molekule za vstop so specifične.

Kot kaže ime procesa, se molekula, ki jo je treba vnesti, prepozna po nizu receptorjev, ki se nahajajo na površini celice. Vendar teh receptorjev membrana ne najde naključno. V nasprotju s tem je njegova fizična lokacija zelo natančna v regijah, imenovanih "depresije, prevlečene s klatrinom"..

Depresije tvorijo invaginacijo, začenši z membrano, kar vodi do tvorbe veziklov, prevlečenih s klatrinom, ki vsebujejo receptorje in njihove vezane makromolekule. Makromolekula, ki se veže na receptor, se imenuje ligand.

Po nastanku majhnih klatrinskih veziklov se pojavi fuzija slednjih s strukturami, imenovanimi zgodnji endosomi. V tem koraku se vsebina notranjosti klatrinske vezikule razdeli na različne regije. Eden od njih so lizosomi ali pa se lahko reciklirajo v plazemski membrani.

Funkcije

Procesi pinocitoze in tradicionalne fagocitoze so nediskriminatornega tipa. To pomeni, da bodo mehurčki ujeli vsako molekulo - trdno ali tekočo -, ki je v zunajceličnem prostoru in prenesena v celico.

Receptorsko posredovana endocitoza zagotavlja celici zelo selektiven mehanizem, ki omogoča razlikovanje in povečanje učinkovitosti internalizacije delcev v celičnem mediju..

Kot bomo videli kasneje, postopek omogoča jemanje zelo pomembnih molekul, kot so holesterol, vitamin B12 in železo. Te zadnje dve molekuli uporabljamo za sintezo hemoglobina in drugih molekul

Na žalost je prisotnost receptorjev, ki posredujejo endocitozo, izkoriščala vrsta virusnih delcev, ki vstopajo v celico - na primer virus gripe in virusa HIV..

Proces

Da bi razumeli, kako poteka proces receptorsko posredovane endocitoze, je bil uporabljen sprejem holesterola v celicah sesalcev..

Holesterol je molekula lipidne narave z mnogimi funkcijami, kot je spreminjanje fluidnosti v celičnih membranah in prekurzor steroidnih hormonov, povezanih s spolno funkcijo organizmov..

Model receptorsko posredovane endocitoze: holesterol pri sesalcih

Holesterol je molekula, ki je v vodi zelo netopna. Zato se njegov transport pojavlja v krvnem obtoku v obliki lipoproteinskih delcev. Med najpogostejšimi so lipoproteini nizke gostote, ki jih skrajšamo kot LDL - akronim iz njegove kratice v angleščini. lipoprotein nizke gostote.

Zaradi študij, opravljenih v laboratoriju, je bilo ugotovljeno, da LDL molekula vstopi v celico zaradi vezave na specifični celični površinski receptor, ki se nahaja v depresijah, obloženih s klatrinom.

Notranjost endosomov z LDL je kislina, ki omogoča disociacijo molekule LDL in njenega receptorja..

Po ločitvi je treba usodo receptorjev reciklirati v plazemski membrani, medtem ko se LDL nadaljuje s transportom zdaj v lizosomih. Znotraj se LDL hidrolizira s specifičnimi encimi, ki proizvajajo holestrol.

Končno se sprosti holesterol, ki ga celica lahko vzame in uporabi v različnih nalogah, kjer je to potrebno, kot so membrane.

Kaj se zgodi, ko sistem ne uspe?

Obstaja dedno stanje, imenovano družinska hiperholesterolemija. Eden od simptomov te patologije so visoke ravni holesterola. Ta motnja se pojavi zaradi nezmožnosti uvedbe LDL molekule iz zunajceličnih tekočin v celice. Bolniki kažejo majhne mutacije v receptorjih.

Po odkritju bolezni je bilo mogoče ugotoviti, da je v zdravih celicah prisoten receptor, odgovoren za posredovanje vstopa LDL, ki se kopiči v točkovnih celičnih depresijah..

V nekaterih primerih so bili bolniki sposobni prepoznati LDL, vendar njihovih receptorjev v obloženih depresijah ni bilo. To je pripeljalo do spoznanja o pomembnosti obloženih depresij v procesu endocitoze.

Klatrin neodvisna endocitoza

Celice imajo tudi poti, ki omogočajo izvajanje endocitoze brez sodelovanja klatrina. Med temi potmi izstopajo molekule, vezane na membrane in tekočine, ki se lahko endocitozirajo kljub odsotnosti klatrina..

Molekule, ki vstopajo na ta način, prodirajo z uporabo majhnih invaginacij, imenovanih caveolae, ki se nahajajo v plazemski membrani.

Reference

  1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A.D., Lewis, J., Raff, M., ... & Walter, P. (2013). Bistvena celična biologija. Garland Science.
  2. Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2007). Celica: molekularni pristop. Washington, DC, Sunderland, MA.
  3. Curtis, H., in Barnes, N.S. (1994). Vabilo na biologijo. Macmillan.
  4. Hill, R.W., Wyse, G.A., Anderson, M., & Anderson, M. (2004). Fiziologija živali. Sinauer Associates.
  5. Karp, G. (2009). Celična in molekularna biologija: koncepti in eksperimenti. John Wiley & Sons.
  6. Kierszenbaum, A. L. (2012). Histologija in celična biologija. Elsevier Brazilija.
  7. Koolman, J., in Röhm, K. H. (2005). Biokemija: besedilo in atlas. Ed Panamericana Medical.
  8. Lodish, H., Berk, A., Darnell, J.E., Kaiser, C.A., Krieger, M., Scott, M.P., ... & Matsudaira, P. (2008). Molekularna celična biologija. Macmillan.
  9. Voet, D., & Voet, J.G. (2006). Biokemija. Ed Panamericana Medical.