Tipi di endocitosi e le loro caratteristiche, funzioni, esempi

IL endocitosi Include i processi che consentono l'ingresso efficace di materiali diversi alla cella La membrana cellulare è una struttura abbastanza severa nel controllo, sia input che output, un'ampia varietà di materiale extracellulare e persino materiale citoplasmatico. Insieme ad altri processi come la semplice diffusione e osmosi, la cellula integra il materiale necessario per un adeguato funzionamento cellulare.

Nella misura in cui si verifica il processo di endocitosi, entrano grandi molecole molecolari, particelle e persino miscele di soluzione. Ciò si verifica da invaginazioni o borse che sono originate dalla membrana e che entrano nella forma di vescicole al citoplasma in cui saranno perseguiti da macchinari digestivi cellulari.

Fonte: Mariana Ruiz Villarrealtabajo derivato: Gregor_0492 [CC0]

Il processo di endocitosi (ingresso del materiale alla cellula) e esocitosi (processo di produzione del materiale), sono esclusivi negli organismi eucariotici.

La cellula eucariotica ha grandi requisiti energetici, poiché supera le dimensioni (in media 1000 volte) a qualsiasi organismo procariotico. È per questo motivo che la cellula eucariotica ha bisogno di meccanismi che consentono l'ingresso di materiali in modo che si verifichino un'ampia varietà di reazioni biosintetiche.

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Tipi e le loro caratteristiche

Attraverso il processo di endocitosi, la cellula mantiene uno scambio efficace con l'ambiente esterno.

Durante questo meccanismo cellulare possono entrare nelle cellule abbastanza diverse; In questo modo, il processo di endocitosi può variare a seconda della natura del materiale inghiottito dalla cellula e se ci sono mediatori nel processo.

Quei processi in cui la cellula della membrana plasmatica comprende particelle di grandi dimensioni sono chiamati fagocitosi. Allo stesso modo, la cellula può anche coprire molecole e altre sostanze disciolte, chiamando questo tipo di endocitosi come la "pinocitosi".

Oltre a questi processi, il materiale che entra nella cella può essere precedentemente selezionato in membrana al plasma specializzata. In questo caso, l'endocitosi è mediata dai destinatari e il materiale che entra nella cellula è accoppiato a questi recettori per essere trasferito all'interno cellulare in vescicole speciali.

La totalità delle cellule eucariotiche assorbono liquidi e soluti mediante pinocitosi, tuttavia solo alcune cellule specializzate eseguono il processo di fagocitosi, come vedremo più avanti.

-Fagocitosi

Fagocitosi

La fagocitosi è una modalità specializzata di endocitosi. In questa occasione, particelle o molecole di grandi dimensioni, che includono sostanze di scarto, microrganismi e altre cellule, vengono ingerite attraverso le invaginazioni della membrana cellulare. A causa della natura di questo processo è suggerito come l'azione cellulare del "mangiare".

Come si verifica la fagocitosi?

Le particelle che sono riconosciute per essere "consumate" sono unite ai recettori (specializzati) che le riconoscono sulla superficie cellulare. Questi recettori riconoscono principalmente N-Aceltlglucosamid.

Il movimento di questi pseudopodi è determinato principalmente dall'azione dell'actina e dei filamenti di miosina sulla superficie cellulare.

Una volta catturati nella membrana cellulare entrano nel citosol sotto forma di grandi vescicole chiamate fagosomi. Questi si uniranno a un lisosoma (organico cellulare che contiene un'ampia varietà di enzimi digestivi) per formare una vecchiaia di materiale di elaborazione, rottura e degradazione chiamata fagolisosoma.

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I fagolisosomi possono essere piuttosto grandi ed eterogenei perché le loro dimensioni e forma sono determinate dalla quantità di materiale che viene digerito.

All'interno di questo vacuola digestiva, l'attività enzimatica genera un gran numero di prodotti essenziali che saranno disponibili per essere utilizzati come fonte di energia dalla cellula.

-Pinocitosi

Protozoa nutrizione. Pinocitosi. Immagine di: Jacek FH (derivata da Mariana Ruiz Villarreal). Preso e curato da https: // Commons.Wikimedia.org/wiki/file: pinocitosi.Svg.

Contrariamente al processo spiegato sopra, la pinocitosi è un processo in cui vengono continuamente ingerite le particelle di piccole dimensioni, che nella maggior parte dei casi si trovano in forma solubile. Qui, le cellule avvolgono piccole quantità di materiale con la formazione di vescicole nella membrana che vengono rilasciate nel citoplasma.

Il processo di pinocitosi è sostanzialmente considerato l'azione cellulare del "bere", poiché la maggior parte del materiale che entra nella cellula è liquida.

Come si verifica la pinocitosi?

La pinocitosi può verificarsi in due modi; "fluido o semplice" o "assorbimento".

Entrambi i tipi di pinocitosi variano a seconda di come vengono interiorizzate le sostanze in soluzione o particelle di piccole dimensioni. Nella pinocitosi fluida, le sostanze in soluzione entrano nella cellula a seconda di un gradiente di concentrazione con il mezzo extracellulare e dipende dalla velocità con cui si formano le vescicole pinocitiche nella membrana cellulare.

La pinocitosi asortiva è un processo più efficiente, la velocità di input dei soluti al citoplasma è 100-1000 volte superiore a quando eseguita dalla pinocitosi fluida, costituendo uno speciale processo di endocitosi endocitosi mediata.

-Endocitosi mediata dal recettore

L'endocitosi mediata dal recettore è un processo di pinocitosi specializzata e il meglio studiato dei processi di endocitosi cellulare. A questo punto, le sostanze che entrano nel citosol entrano scelte attraverso la partecipazione di recettori specifici che sono in maggiore concentrazione in piccoli settori della membrana plasmatica.

Spesso, le molecole sono associate in anticipo ai recettori che si trovano nelle convoluzioni della superficie cellulare chiamate "depressioni rivestite di cloatrina". Queste depressioni contengono in alcuni casi più di 20 recettori, ciascuno specifico per una particolare macromolecola.

Le vescicole formate in queste regioni specializzate della membrana, saranno coperte dalla proteina di Clatrina e una volta includeranno la vasca da parte della gallocca.

Al contrario, nella pinocitosi fluida il materiale che entra nella cellula non viene selezionato e le vescicole formate nella membrana cellulare non presentano alcun rivestimento di clatrine, ma più frequentemente da proteine ​​come la caveolina. Questo processo è anche chiamato endocitosi clatrina indipendente.

Ci sono anche alcuni vacuole più grandi che entrano nel materiale in soluzione alla cellula in un processo noto come "macropinocitosi". Durante questo processo non esiste una selettività materiale.

Funzioni

L'endocitosi ha un'ampia varietà di scambi all'interno della cellula, tuttavia questi variano se sono organismi unicellulari o multicellulari o il tipo di requisiti che la cellula possiede in un certo tempo.

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Funzioni di fagocitosi

Il processo può essere considerato un processo di alimentazione primaria o un metodo di difesa e eliminazione dei rifiuti. Nei protozoi e negli organismi metazoi inferiori (ad esempio nelle amebe), la fagocitosi è un meccanismo per catturare le particelle alimentari o sono rifiuti di rifiuti, batteri o altri protozoi.

Questi organismi rilevano il materiale da ingerire attraverso i recettori della membrana e lo comprendono con proiezioni di membrana che formano una grande cistifellea che verrà elaborata all'interno dell'organismo.

D'altra parte, nella maggior parte degli organismi, la fagocitosi svolge diverse funzioni alla nutrizione cellulare. In questo caso, la fagocitosi viene utilizzata da cellule specializzate chiamate fagociti "professionali", che eliminano sia le sostanze di scarto che gli agenti invasori dell'organismo e del meccanismo di difesa.

Funzioni di pinocitosi

La funzione di pinocitosi consiste sostanzialmente nell'inclusione del materiale nella soluzione cellulare. Solutos e metaboliti assorbiti sono destinati al metabolismo cellulare e utilizzati anche nella sintesi di diverse proteine ​​di grande interesse per il funzionamento dell'organismo.

D'altra parte, il materiale che inserisci può essere selezionato per fornire energia di metabolismo cellulare di prima mano.

Esempi

L'endocitosi si verifica su più scale all'interno degli organismi eucariotici. Successivamente menzioneremo alcuni esempi in sospeso:

Fagocitosi

Nei mammiferi e in altri vertebrati, ci sono diversi tipi di cellule che fanno parte del tessuto sanguigno chiamato globuli bianchi insieme. Queste cellule agiscono come fagociti professionali, il che significa che sono specialisti cellulari.

Macrofagi, linfociti e neutrofili (leucociti), sono responsabili dell'eliminazione e dell'ingestione di microrganismi infettivi dall'organismo.

I fagociti presenti nel sangue di solito funzionano meglio quando possono catturare il patogeno su una superficie, come la parete di un vaso sanguigno o un coagulo di fibrina.

Queste cellule partecipano a funzioni immunitarie specifiche e non specifiche, ci sono persino fagociti specializzati nella presentazione di antigeni per innescare la risposta immunitaria

Oltre a ciò, i macrofagi "principalmente" sono responsabili della deglutizione e dell'eliminazione di circa 10^undici I globuli di sangue rosso, oltre ad altre vecchie cellule e sostanze di rifiuti, per mantenere un processo di rinnovo cellulare continuo. Insieme ai linfociti operano nella distruzione della maggior parte dei patogeni dell'organismo.

Pinocitosi

Il processo di pinocitosi è generalmente abbastanza efficace nell'incorporazione di materiale extracellulare. Nel caso della pinocitosi di assorbimento, i recettori situati nelle vescicole di pitch della membrana rivestite con clatrina possono riconoscere fattori di crescita, diversi ormoni, trasporto di proteine, nonché lipoproteine ​​e altre proteine.

Un classico esempio di questo processo è la cattura del colesterolo dai recettori della membrana. Il colesterolo viene trasportato nel flusso sanguigno sotto forma di lipoproteine, il LDC più comunemente mobilizzato o le lipoproteine ​​a bassa densità.

Tuttavia, nel processo viene catturata anche un'ampia varietà di metaboliti come la vitamina B12 e persino il ferro. Entrambi determinanti i metaboliti nella sintesi dell'emoglobina, una proteina specializzata nel trasporto di ossigeno nel sangue.

D'altra parte, il materiale è anche integrato nella cellula, usando la pinocitosi fluida. Nelle cellule di Endotelia dei vasi sanguigni, le vescicole trasportano un gran numero di soluti e liquidi del flusso sanguigno allo spazio intracellulare.

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Endocitosi, "un processo di grande scala"

L'endocitosi è un processo molto comune nelle cellule eucariotiche, in cui il materiale è integrato sia in soluzione che sotto forma di macromolecole e persino cellule e microrganismi completi.

Nel caso dell'endocitosi mediata dal recettore, le depressioni coperte di proteina di clatrina occupano circa il 2% dell'area della membrana cellulare totale. Ognuna di queste depressioni ha una mezza vita di mezzo minuto, che fa interiorizzare l'intera membrana cellulare in un periodo tra 1 e 2 ore.

Ciò significa che dal 3 al 5% della membrana ogni minuto in media viene interiorizzato, il che ci dà un'idea dell'entità del processo e del rinnovamento continuo subiti dalla membrana cellulare.

I macrofagi presenti nel tessuto sanguigno, ad esempio, "Engulf" fino al 35% del loro volume citoplasmatico in circa un'ora, il 3% della membrana plasmatica ogni minuto e 100% in circa mezz'ora.

Svantaggio dell'endocitosi

Sebbene sia un processo essenziale per la nutrizione cellulare, l'assorbimento delle sostanze di rifiuti e la cattura di microrganismi esterni, durante processi come l'endocitosi mediata dal recettore molti virus e patogeni entrano nella cellula. Influenza e HIV seguono questo percorso come un modo per l'ammissione diretta al cellulare.

Cosa succede dopo l'endocitosi?

Le vescicole rilasciate nel citoplasma e il materiale racchiuso da questi sono elaborate dai lisosomi. Nei lisosomi c'è una potente batteria enzimatica in cui le sostanze presenti nelle vescicole sono degradate ai prodotti utilizzabili dal metabolismo cellulare.

Tuttavia, nel processo di degradazione, vengono recuperati diversi componenti della membrana plasmatica. I recettori specifici delle depressioni coperte da clatrina e altri materiali come diverse proteine ​​di membrana, vengono inviati all'apparato del Golgi o alla superficie cellulare per essere rimborsati nelle vescicole di riciclaggio.

Questo processo di riciclaggio è molto conveniente e si verifica alla stessa velocità con cui si formano le vescicole, poiché la membrana cellulare si sintetizza solo di nuovo il 5% della sua superficie.

Riferimenti

1. Alcamo, i. E. (millenovecentonovantasei) Cliffs Quick Review Microbiology. Wiley Publishing, Inc., New York, New York.
2. Alberts, b., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m., Roberts, k. & Walter, P. (2004). Biologia cellulare essenziale. New York: Garland Science. 2a edizione
3. Madigan, m. T., Martinko, J. M. & Parker, J. (2004). Brook: Microrganism Biology. Pearson Education.
4. Cooper, g. M., Hausman, r. E. & Wright, n. (2010). La cellula. (pp. 397-402). Marbán.
5. Hickman, c. P, Roberts, L. S., Acuto, s. L., Larson, a., I'anson, h. & Eisenhour, D. J. (2008). Priforme integrate della zoologia. New York: McGraw-Hill. 14^th Edizione.
6. Jiménez García, L. J&H. Merchand Larios. (2003). Biologia cellulare e molecolare. Messico. Educazione editoriale di Pearson.
7. Kühnel, w. (2005). Atlante Citologia e colore istologico (11 ° ed.).Madrid, Spagna: Pan -American Medical Editoriale.
8. Smythe, e. & Warren, G. (1991). Il meccanismo dell'endocitosi mediata dal recettore. euro. J. Biochimico. 202: 689-699.