De endocytose Het omvat de processen die de effectieve intrede van verschillende materialen in de cel mogelijk maken Het celmembraan is een vrij strikte structuur in de controle, zowel binnen als buiten, van een grote verscheidenheid aan extracellulair materiaal en zelfs cytoplasmatisch materiaal. Samen met andere processen, zoals eenvoudige diffusie en osmose, integreert de cel het materiaal dat nodig is voor een goede celfunctie.
Terwijl het endocytoseproces plaatsvindt, komen moleculen met een grote moleculaire grootte, deeltjes en zelfs mengsels in oplossing binnen. Dit gebeurt door invaginaties of zakjes die hun oorsprong hebben in het membraan en het cytoplasma binnendringen in de vorm van blaasjes, waar ze worden verwerkt door de cellulaire spijsverteringsmachine..
Het proces van endocytose (het binnendringen van materiaal in de cel) en exocytose (proces van het verlaten van materiaal uit de cel) zijn exclusief in eukaryote organismen.
De eukaryote cel heeft een hoge energiebehoefte, omdat deze groter is (gemiddeld 1000 keer groter) dan welk prokaryotisch organisme dan ook. Het is om deze reden dat de eukaryote cel mechanismen nodig heeft die de toegang van materialen mogelijk maken, zodat er een grote verscheidenheid aan biosynthetische reacties in optreedt..
Artikel index
Door het proces van endocytose onderhoudt de cel een effectieve uitwisseling met de externe omgeving.
Tijdens dit cellulaire mechanisme kunnen behoorlijk diverse materialen de cel binnendringen; Op deze manier kan het endocytoseproces variëren afhankelijk van de aard van het materiaal dat door de cel wordt opgeslokt en of er mediatoren in het proces zijn..
Die processen waarbij de cel uit het plasmamembraan grote deeltjes omvat, worden fagocytose genoemd. Op dezelfde manier kan de cel ook moleculen en andere opgeloste stoffen bevatten, die dit type endocytose "pinocytose" noemen..
Naast deze processen kan het materiaal dat de cel binnenkomt vooraf worden geselecteerd in gespecialiseerde gebieden van het plasmamembraan. In dit geval wordt endocytose gemedieerd door receptoren en wordt het materiaal dat de cel binnenkomt aan deze receptoren gekoppeld om in speciale blaasjes naar het binnenste van de cel te worden overgebracht..
Alle eukaryote cellen absorberen vloeistoffen en opgeloste stoffen door middel van pinocytose, maar slechts enkele gespecialiseerde cellen voeren het fagocytoseproces uit, zoals we later zullen zien..
Fagocytose is een gespecialiseerde vorm van endocytose. Bij deze gelegenheid worden grote deeltjes of moleculen, waaronder afvalstoffen, micro-organismen en andere cellen, opgenomen door invaginaties van het celmembraan. Vanwege de aard van dit proces wordt het voorgesteld als de cellulaire werking van 'eten'.
Deeltjes waarvan wordt erkend dat ze worden "geconsumeerd", binden zich aan (gespecialiseerde) receptoren die ze op het celoppervlak herkennen. Deze receptoren herkennen voornamelijk residuen van N-acetylglucosamide, mannose, naast vele andere eiwitten, die de uitbreiding van pseudopoden die het deeltje omringen en het verzwelgen, teweegbrengen..
De beweging van deze pseudopodia wordt voornamelijk bepaald door de werking van actine- en myosinefilamenten op het celoppervlak..
Eenmaal gevangen in het celmembraan, komen ze het cytosol binnen in de vorm van grote blaasjes, phagosomes genaamd. Deze zullen binden aan een lysosoom (cellulair organel dat een grote verscheidenheid aan spijsverteringsenzymen bevat) om een vacuole te vormen voor het verwerken, afbreken en afbreken van materiaal dat een fagolysosoom wordt genoemd..
Fagolysosomen kunnen behoorlijk groot en heterogeen zijn, omdat hun grootte en vorm worden bepaald door de hoeveelheid materiaal die wordt verteerd..
Binnen deze spijsverteringsvacuole genereert enzymatische activiteit een grote hoeveelheid essentiële producten die beschikbaar zullen zijn om door de cel als energiebron te worden gebruikt..
In tegenstelling tot het hierboven beschreven proces, is pinocytose een proces waarbij continu kleine deeltjes worden ingenomen, die in de meeste gevallen in oplosbare vorm zijn. Hier overspoelt de cel kleine hoeveelheden materiaal met de vorming van membraanblaasjes die vrijkomen in het cytoplasma..
Het proces van pinocytose wordt in feite beschouwd als de cellulaire actie van "drinken", aangezien het meeste materiaal dat de cel binnenkomt vloeibaar is..
Pinocytose kan op twee manieren voorkomen; op een "vloeiende of eenvoudige" manier of op een "absorberende" manier.
Beide soorten pinocytose variëren afhankelijk van hoe stoffen in oplossing of kleine deeltjes worden opgenomen. Bij vloeibare pinocytose komen stoffen in oplossing de cel binnen als functie van een concentratiegradiënt met het extracellulaire medium, die op zijn beurt afhangt van de snelheid waarmee pinocytische blaasjes worden gevormd in het celmembraan..
Absorptieve pinocytose is een efficiënter proces, de snelheid waarmee opgeloste stoffen het cytoplasma binnendringen is 100 tot 1000 keer hoger dan wanneer uitgevoerd door vloeistofpinocytose, wat een speciaal proces van receptorgemedieerde endocytose vormt..
Receptor-gemedieerde endocytose is een gespecialiseerd pinocytoseproces en het best bestudeerde van de cellulaire endocytoseprocessen. Op dit punt komen de stoffen die het cytosol binnenkomen op een gekozen manier binnen door de deelname van specifieke receptoren die in grotere concentraties in kleine sectoren van het plasmamembraan worden aangetroffen..
De moleculen associëren zich vaak van tevoren met receptoren die worden aangetroffen in windingen van het celoppervlak die "met clathrine bedekte depressies" worden genoemd. Deze depressies bevatten in sommige gevallen meer dan 20 receptoren, elk specifiek voor een bepaald macromolecuul..
De blaasjes die in deze gespecialiseerde gebieden van het membraan worden gevormd, zullen worden bekleed met het clathrine-eiwit en zullen, zodra het blaasje in het cytoplasma is vrijgegeven, de membraanreceptoren (verschillende soorten daarvan) bevatten en zullen ook kleine hoeveelheden extracellulaire vloeistof internaliseren..
Daarentegen wordt bij vloeibare pinocytose het materiaal dat de cel binnenkomt niet geselecteerd en vertonen de blaasjes die in het celmembraan worden gevormd geen enkele coating met clathrine, maar vaker door eiwitten zoals caveolin. Dit proces wordt ook wel clathrine-onafhankelijke endocytose genoemd..
Er zijn ook enkele grotere vacuolen die materiaal in oplossing de cel binnenkomen in een proces dat bekend staat als "macropinocytose". Tijdens dit proces is er geen materiële selectiviteit.
Endocytose heeft een grote verscheidenheid aan functies binnen de cel, maar deze variëren of het eencellige of meercellige organismen betreft of het soort vereisten dat de cel op een bepaald moment heeft..
Het proces kan worden beschouwd als een primair voedingsproces of als een methode voor verdediging en afvalverwijdering. In protozoa en lagere metazoïsche organismen (bijvoorbeeld in amoeben) is fagocytose een mechanisme om voedseldeeltjes op te vangen, of het nu afvalstoffen, bacteriën of andere protozoa zijn..
Deze organismen detecteren het materiaal dat moet worden ingenomen via membraanreceptoren en omringen het met membraanuitsteeksels, waardoor een groot blaasje wordt gevormd dat in het organisme zal worden verwerkt..
Aan de andere kant vervult fagocytose in de meeste organismen andere functies dan cellulaire voeding. In dit geval wordt fagocytose gebruikt door gespecialiseerde cellen die "professionele" fagocyten worden genoemd, die zowel afvalstoffen als binnendringende stoffen uit het lichaam zullen verwijderen als een afweermechanisme..
De functie van pinocytose is in feite om materiaal in oplossing in de cel op te nemen. De geabsorbeerde opgeloste stoffen en metabolieten zijn bestemd voor cellulair metabolisme en worden ook gebruikt bij de synthese van verschillende eiwitten die van groot belang zijn voor het functioneren van het organisme..
Aan de andere kant kan het binnenkomende materiaal worden geselecteerd om uit de eerste hand energie te leveren aan het cellulaire metabolisme..
Endocytose komt voor op verschillende schalen binnen eukaryote organismen. Hier zullen we enkele uitstekende voorbeelden noemen:
Bij zoogdieren en bij andere gewervelde dieren zijn er verschillende klassen van cellen die deel uitmaken van het bloedweefsel dat samen witte bloedcellen wordt genoemd. Deze cellen gedragen zich als professionele fagocyten, wat betekent dat het gespecialiseerde cellen zijn in het opslokken van materiaal..
Macrofagen, lymfocyten en neutrofielen (leukocyten) zijn verantwoordelijk voor het elimineren en opnemen van infectieuze micro-organismen uit het lichaam.
Fagocyten in het bloed werken over het algemeen het beste als ze de ziekteverwekker kunnen vangen op een oppervlak, zoals de wand van een bloedvat of een fibrinestolsel..
Deze cellen nemen deel aan specifieke en niet-specifieke immuunfuncties, er zijn zelfs fagocyten die gespecialiseerd zijn in het presenteren van antigenen om de immuunrespons te activeren
Bovendien zijn macrofagen "voornamelijk" verantwoordelijk voor het overspoelen en elimineren van ongeveer 10elf rode bloedcellen, naast andere oude cellen en afvalstoffen, om een proces van continue celvernieuwing in stand te houden. Samen met lymfocyten werken ze bij de vernietiging van de meeste ziekteverwekkers in het lichaam.
Het pinocytoseproces is meestal behoorlijk effectief bij het opnemen van extracellulair materiaal. Bij absorberende pinocytose kunnen receptoren in met clathrine beklede membraanfossa-blaasjes groeifactoren, verschillende hormonen, dragereiwitten, evenals lipoproteïnen en andere eiwitten herkennen..
Een klassiek voorbeeld van dit proces is het opvangen van cholesterol uit receptoren op het membraan. Cholesterol wordt naar de bloedbaan getransporteerd in de vorm van lipoproteïnen, waarvan de meest gemobiliseerde LDC of lipoproteïnen met lage dichtheid zijn..
Er wordt echter ook een grote verscheidenheid aan metabolieten gevangen, zoals vitamine B12 en zelfs ijzer, materialen die de cel niet kan internaliseren door actieve transportprocessen. Beiden bepalen metabolieten bij de synthese van hemoglobine, een eiwit dat gespecialiseerd is in het transport van zuurstof in het bloed.
Aan de andere kant wordt materiaal ook efficiënt in de cel geïntegreerd, door middel van vloeibare pinocytose. In endotheelcellen van de bloedvaten transporteren de blaasjes een grote hoeveelheid opgeloste stoffen en vloeistoffen van de bloedbaan naar de intracellulaire ruimte..
Endocytose is een veel voorkomend proces in eukaryote cellen, waarbij materiaal zowel in oplossing als in de vorm van macromoleculen en zelfs hele cellen en micro-organismen wordt geïntegreerd..
In het geval van receptorgemedieerde endocytose bezetten met clathrine beklede depressies ongeveer 2% van het totale oppervlak van het celmembraan. Elk van deze depressies heeft een halfwaardetijd van twee minuten, waardoor het gehele celmembraan wordt geïnternaliseerd in een periode van tussen de 1 en 2 uur..
Dit betekent dat gemiddeld 3 tot 5% van het membraan elke minuut wordt geïnternaliseerd, wat ons een idee geeft van de omvang van het proces en de continue vernieuwing die het celmembraan ondergaat..
Macrofagen die in bloedweefsel aanwezig zijn, "verzwelgen" bijvoorbeeld tot 35% van hun cytoplasmatische volume in ongeveer een uur, 3% van het plasmamembraan elke minuut en 100% in ongeveer een half uur..
Hoewel het een essentieel proces is voor cellulaire voeding, de opname van afvalstoffen en het vangen van externe micro-organismen, komen tijdens processen zoals receptorgemedieerde endocytose veel virussen en pathogenen de cel binnen. Influenza en hiv volgen deze route als een directe toegangspad tot het celinterieur.
De blaasjes die vrijkomen in het cytoplasma en het materiaal dat ze bevatten, worden verwerkt door de lysosomen. In lysosomen bevindt zich een krachtige enzymatische batterij waarin de stoffen die in de blaasjes aanwezig zijn, worden afgebroken tot bruikbare producten door cellulair metabolisme..
Bij het afbraakproces worden echter verschillende componenten van het plasmamembraan teruggewonnen. De specifieke receptoren van de depressies bedekt met clathrine en andere materialen, zoals verschillende membraaneiwitten, worden naar het Golgi-apparaat of naar het celoppervlak gestuurd om er opnieuw in te worden geïntegreerd in recyclingblaasjes.
Dit recyclingproces is erg handig en vindt plaats met dezelfde snelheid waarmee de blaasjes worden gevormd, aangezien het celmembraan elk uur slechts 5% van zijn oppervlak opnieuw synthetiseert..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.