ПИНОЦИТОЗА: ПРОЦЕС, ФУНКЦИЈЕ И РАЗЛИКА СА ФАГОЦИТОЗОМ - БИОЛОГИЈА - 2025

Пиноцитозом је целуларни процес узимања средњих честица, обично малих иу растворни облик кроз формирање малих везикула у плазма мембрану ћелије. Овај процес се у основи сматра станичним деловањем „пијења“. Везуле ће бити ослобођене после процеса инвазије на ћелијску мембрану унутар ње.

Овај поступак хватања течног материјала укључује растворене молекуле или суспендоване микрочестице. То је једно од различитих начина уградње ванћелијског материјала или ендоцитозе, које ћелија користи за своје енергетско одржавање.

Извор: Мариана Руиз Вилларреал дериват дјела: Грегор_0492

Остали процеси у којима ћелија транспортује ванћелијски материјал укључују употребу транспортерских протеина и каналних протеина преко фосфолипидног нивоа цитоплазматске мембране. Међутим, код пиноцитозе заробљени материјал је окружен делом мембране.

Врсте пиноцитозе

Овај процес ендоцитозе може да се генерише на два различита начина: „течна пиноцитоза“ и „адсорптивна пиноцитоза“. Обе се разликују у начину на који су честице или супстанце у суспензији уграђене у цитоплазму.

Код течне пиноцитозе материје се апсорбују растворљиве у течности. Брзина уласка ових раствора у ћелију пропорционална је њиховој концентрацији у ванћелијском окружењу и такође зависи од капацитета ћелије да формира пиноцитне везикуле.

Супротно томе, брзина уласка „молекула“ апсорпционом пиноцитозом је дата концентрацијом молекула у спољашњем окружењу, као и бројем, афинитетом и функцијом рецептора наведених молекула који се налазе на површини ћелијске мембране. Последњи поступак је у складу с кинетиком Мицхаелис-Ментен ензима.

Ако су све једнаке (концентрација молекула које треба апсорбовати), апсорпциона пинозитоза би била 100 до 1000 пута бржа од течности, а такође и ефикаснија у апсорпцији течности (мања количина).

Процес

Пиноцитоза је врло чест процес у еукариотским ћелијама. Састоји се од кретања честица са спољашње стране ћелије кроз формирање пиноцитног везикула, инвазије на ћелијску мембрану, која се на крају одваја од последње, чинећи део цитоплазме.

Уопште, већина ендоцитних везикула које потичу из ћелијске мембране прате пут пиноцитозе. Ове везикуле имају за своје главно одредиште ендосоме који ће се потом пренети у лизосоме, ћелијске органеле одговорне за ћелијску пробаву.

Ендокитоза посредована рецепторима или апсорпциона пиноцитоза

То је најбоље проучени облик пиноцитозе. У овом случају механизам омогућава селективни унос дефинисаних макромолекула. Макромолекуле које се налазе у ванћелијском окружењу ће се подразумевано везивати за специфичне рецепторе на плазма мембрани.

Генерално, специјализовани рецептори налазе се у групама у мембрани познатој као "депресије обложене клатрином". У овом тренутку, пиноцитни везикули формирани у овим регионима имаће превлаку овог протеина (клатрина) и такође ће садржавати рецептор и лиганд (обично липопротеине).

Једном када су обложени везикули већ у цитоплазми, они се стапају с раним ендосомима, односно онима који су најближи ћелијској мембрани.

Од овог тренутка надаље, може се догодити неколико сложених процеса, укључујући излазак везикула за рециклирање према ћелијској мембрани и Голгијевом апарату (који носе мембранске рецепторе и друге материјале) или везикуле или мултивекуларна тела која прате процес транспорта материјала у лизосоме.

Колико пријемника има?

Постоји више од 20 различитих рецептора који селективно уводе макромолекуле у ћелију. Током овог процеса, такође се неселективно уграђује течност која није у цитоплазматском медијуму, што се назива „ендоцитоза течне фазе“.

У свакој депресији или шупљини обложеној катрином присутној у ћелијској мембрани, не постоји ниједна врста рецептора; уместо тога, постоје различити рецептори који се истовремено интернализују у ћелију, формирајући једну везикулу.

При овом процесу и стварању везикула за рециклирање који путују натраг у мембрану коју треба поново интегрирати, присуство рецепцијског комплекса или његових лиганда (примљених молекула) на неки начин утиче на присуство других рецептора и молекула.

Течна пиноцитоза

У овом случају, то је неселективни процес, у којем се молекули или честице активно хватају. Великули формирани из ћелијске стијенке нису обложени клатрином, већ протеинима попут кавелолина. У неким случајевима овај процес је познат и као потоцитоза.

Карактеристике

Током процеса, многи материјали су уграђени у ћелију, било селективно формирањем клатрина обложених везикула или неселективно кроз непревучене везикуле.

Апсорптивни пиноцитоцис

Различити рецептори који препознају хормоне, факторе раста, протеинске носаче, као и друге протеине и липопротеине, могу се акумулирати у удубљењима плазма мембране обложених катрином.

Један од најбоље процењених процеса је хватање холестерола у ћелијама сисара, а посредује присуство специфичних рецептора на ћелијској мембрани.

Холестерол се обично преноси у крвоток у облику липопротеина, а најчешћи је липопротеин ниске густине (ЛДЛ).

Једном када је обложени везикула у цитоплазми, рецептори се враћају назад у мембрану, а холестерол у облику ЛДЦ се транспортује у лизосоме које ћелија треба прерадити и користити.

Остали метаболити заробљени у апсорптивним пиноцитима

Овај поступак се такође користи за хватање низа метаболита од великог значаја у ћелијској активности. Неки од њих су витамин Б12 и гвожђе које ћелија не може да добије активним транспортним процесима кроз мембрану.

Ова два метаболита су неопходна у синтези хемоглобина, који је главни протеин присутан у црвеним крвним ћелијама у крвотоку.

С друге стране, многи рецептори присутни у ћелијској мембрани који се не рециклирају апсорбују се на овај начин и транспортују у лизосоме да би их разграђивали велики број ензима.

Нажалост, тим путем (пиноцитоза посредована рецепторима) у вирус ће ући многи вируси попут грипа и ХИВ-а.

Пиноцитоза везикула која није обухваћена клатрином

Када се пиноцитоза јавља другим путевима у којима се не формирају везикули прекривени катрином, процес се испоставља посебно динамичним и високо ефикасним.

На пример, у ендотелним ћелијама које су део крвних судова, формирани везикули морају да покрећу велике количине раствора из крвотока у интраћелијски простор.

Пиноцитозна скала

Напади прекривени катрином, на пример, заузимају око 2% површине плазма мембране, а живот им траје отприлике два минута.

У том смислу, апсорптивна пиноцитоза узрокује интернализацију целе ћелијске мембране унутар ћелије формирањем обложених везикула у периоду од једног до два сата, што у просеку чини између 3 и 5% мембране плазме за сваки минут.

На пример, макрофаг је способан да интегрише око 35% запремине цитоплазме у приближно сат времена. Количина растворених материја и молекула ни у једном тренутку не утиче на брзину стварања везикула и њихову интернализацију.

Разлика са фагоцитозом

Фагоцитоза и пиноцитоза су слични процеси у којима ћелија интернализује ванћелијски материјал који треба да се обрађује; оба су процеси којима треба енергија, па се сматрају активним механизмима транспорта. За разлику од пиноцитозе, фагоцитоза је буквално начин на који ћелија „једе“.

За фагоцитозу је карактеристично "гутање" великих честица, укључујући бактерије, разне ћелијске крхотине, па чак и нетакнуте ћелије. Честица која ће бити фагоцитозирана везује се за рецепторе који се налазе на површини ћелијске мембране (који препознају остатке манозе, Н-ацелтиглукозамид, између осталих) који покрећу ширење псеудопода који окружују честицу.

Једном када се мембрана стапа око ње, формира се велика везикула (за разлику од оне која настаје у процесу пиноцитозе) која се назива фагосом који се ослобађа у цитоплазми. Ово је када се фагозом веже за лизозом и формира фаголизом.

Унутар фаголизосома долази до варења материјала захваљујући ензимској активности хидролоза лизосомалне киселине. У овом процесу се рециклирају и рецептори и део интернализованих мембрана, који се у облику рециклирајућих везикула враћају на ћелијску површину.

Где се јавља фагоцитоза?

То је врло чест процес којим се организми попут протозоја и нижих метазоа хране. Даље, у вишећелијским организмима фагоцитоза пружа прву одбрану од страних узрочника.

Начин да специјализоване ћелије, укључујући разне врсте леукоцита (макрофаги и неутрофили), уништавају спољне микроорганизме и гутају ћелијске крхотине, је од суштинског значаја за одржавање телесног система.

Референце

1. Албертс, Б., Браи, Д., Хопкин, К., Јохнсон, А., Левис, Ј., Рафф, М., Робертс, К. и Валтер, П. (2004). Битна ћелијска биологија. Нев Иорк: Гарланд Сциенце.
2. Цоопер, ГМ, Хаусман, РЕ и Вригхт, Н. (2010). Ћелија. (стр. 397-402). Марбан.
3. Хицкман, Ц. П, Робертс, ЛС, Кеен, СЛ, Ларсон, А., И´Ансон, Х. и Еисенхоур, ДЈ (2008). Интегрисани принципи зоологије. Нев Иорк: МцГрав-Хилл.
4. Јименез Гарциа, Л. Ј и Х. Мерцханд Лариос. (2003). Ћелијска и молекуларна биологија. Мексико. Редакција Пеарсон Едуцатион.
5. Кухнел, В. (2005). Цитолошки и хистолошки колор атлас. Мадрид, Шпанија: Уредништво Медица Панамерицана.
6. Рандалл, Д., Бургреен, В., Френцх, К. (1998). Ецкерд Физиологија животиња: Механизми и прилагодбе. Шпанија: МцГрав-Хилл.