PINOSYTOOSI: PROSESSI, TOIMINNOT JA ERO FAGOSYTOOSIN KANSSA - BIOLOGIA - 2026

Pinosytoosilla on soluprosessin nauttimisesta väliaineen hiukkasia, yleensä pieni ja liukoisessa muodossa muodostamalla pieni vesikkelien solukalvon solun. Tätä prosessia pidetään pohjimmiltaan "juomisen" solun vaikutuksena. Vesikkelit vapautuvat sen jälkeen, kun siinä oleva solukalvo tunkeutuu sisään.

Tämä nestemäisen materiaalin sieppausprosessi sisältää liuenneita molekyylejä tai suspendoituneita mikrohiukkasia. Se on yksi monista tavoista sisällyttää solunulkoinen materiaali tai endosytoosi, jota solu käyttää energian ylläpitämiseen.

Lähde: Mariana Ruiz Villarreal-johdannaisteos: Gregor_0492

Muihin prosesseihin, joissa solu kuljettaa solunulkoista materiaalia, sisältyy kuljetusproteiinien ja kanavaproteiinien käyttö sytoplasmisen kalvon fosfolipidikaksokerroksen läpi. Pinosytoosissa loukkuun jäänyt materiaali ympäröi kuitenkin osa kalvoa.

Pinosytoosin tyypit

Tämä endosytoosiprosessi voidaan tuottaa kahdella eri tavalla: “nesteen pinosytoosi” ja “adsorptiivinen pinosytoosi”. Molemmat eroavat toisistaan ​​siinä suhteessa, että suspensiossa olevat hiukkaset tai aineet sisällytetään sytoplasmaan.

Nestemäisessä pinosytoosissa aineet imeytyvät liukeneviksi nesteeseen. Näiden liuenneiden aineiden pääsynopeus soluun on verrannollinen niiden konsentraatioon solunulkoisessa ympäristössä ja riippuu myös solun kyvystä muodostaa pinosyyttisiä rakkuloita.

Sitä vastoin "molekyylin" pääsynopeuteen absorboivalla pinosytoosilla annetaan molekyylin konsentraatio ulkoisessa ympäristössä, samoin kuin solumembraanin pinnalla olevien mainittujen molekyylien reseptorien lukumäärä, affiniteetti ja toiminta. Jälkimmäinen menetelmä vastaa Michaelis-Menten-entsyymikinetiikkaa.

Kun kaikki asiat ovat tasavertaisia ​​(absorboitavien molekyylien pitoisuus), absorboiva pinositosis olisi 100 - 1000 kertaa nopeampi kuin neste, ja myös tehokkaampi absorboida nesteitä (vähemmän määrää).

Prosessi

Pinosytoosi on erittäin yleinen prosessi eukaryoottisoluissa. Se koostuu hiukkasten liikkeestä solun ulkopuolelta pinosyyttisen vesikkelin muodostumisen kautta, solumembraanin tunkeutumisen jälkeen, joka päätyy irrottautumaan jälkimmäisestä muodostamaan osan sytoplasmasta.

Yleensä suurin osa solukalvosta peräisin olevista endosyyttisistä vesikkeleistä seuraa pinosytoosin reittiä. Näillä vesikkeleillä on ensisijainen määränpää endosomeja, jotka siirretään sitten lysosomeihin, soluorganelleihin, jotka vastaavat solujen sulamisesta.

Reseptorivälitteinen endosytoosi tai imeytyvä pinosytoosi

Se on parhaiten tutkittu muoto pinosytoosista. Tässä tapauksessa mekanismi sallii määriteltyjen makromolekyylien selektiivisen pääsyn. Solunulkoisessa ympäristössä löydetyt makromolekyylit sitoutuvat oletuksena plasman kalvon spesifisiin reseptoreihin.

Yleensä erikoistuneita reseptoreita löytyy ryhmittyneinä kalvon sektoreista, jotka tunnetaan nimellä "klatriinipäällysteiset masennukset". Tässä vaiheessa näihin alueisiin muodostuvilla pinosyyttisillä vesikkeleillä on tämän proteiinin päällyste (klatriini) ja ne sisältävät myös reseptorin ja ligandin (yleensä lipoproteiinit).

Kun päällystetyt vesikkelit ovat jo sytoplasmassa, ne sulautuvat varhaisten endosomien kanssa, ts. Niiden, jotka ovat lähinnä solumembraaniin.

Tästä hetkestä lähtien voi tapahtua useita monimutkaisia ​​prosesseja, mukaan lukien vesikkelien kierrätys kohti solumembraania ja Golgi-laitetta (joka kuljettaa kalvoreseptoreita ja muita materiaaleja) tai vesikkeleitä tai monisoluisia kappaleita, jotka seuraavat materiaalin kuljetusprosessi lysosomeihin.

Kuinka monta vastaanotinta on olemassa?

On yli 20 erilaista reseptoria, jotka selektiivisesti vievät makromolekyylejä soluun. Tämän prosessin aikana myös muu neste kuin sytoplasminen väliaine sisällytetään epäselektiivisesti, jota kutsutaan "nestefaasin endosytoosiksi".

Jokaisessa solukalvon läsnä olevassa klatriinivuoratussa masennuksessa tai ontelossa ei ole yhtä tyyppistä reseptoria; sen sijaan on olemassa erilaisia ​​reseptoreita, jotka internalisoituvat samanaikaisesti soluun muodostaen yhden vesikkelin.

Tässä prosessissa ja muodostettaessa kierrätettäviä rakkuloita, jotka kulkevat takaisin integroitavalle kalvolle, reseptorikompleksin tai sen ligandien (vastaanotetut molekyylit) läsnäolo vaikuttaa jollain tavalla muiden reseptoreiden ja molekyylien läsnäoloon.

Nestemäinen pinosytoosi

Tässä tapauksessa se on ei-selektiivinen prosessi, jossa molekyylit tai hiukkaset vangitaan aktiivisesti. Soluseinämästä muodostettuja vesikkeleitä ei peitä klatriini, vaan proteiinit, kuten caveoliini. Joissakin tapauksissa tätä prosessia kutsutaan potosytoosiksi.

ominaisuudet

Prosessin aikana monet materiaalit sisällytetään soluun joko selektiivisesti muodostamalla klatriinilla päällystettyjä rakkuloita tai ei-selektiivisesti päällystämättömien rakkuloiden läpi.

Imevä pinocytocis

Erilaiset reseptorit, jotka tunnistavat hormoneja, kasvutekijöitä, kantajaproteiineja, samoin kuin muita proteiineja ja lipoproteiineja, voivat kertyä plasman kalvon klatriinilla päällystettyihin onteloihin.

Yksi parhaiten arvioiduista prosesseista on kolesterolin sieppaaminen nisäkässoluissa, jota välittää spesifisten reseptoreiden läsnäolo solukalvolla.

Kolesterolia kuljetetaan yleensä verenkierrossa lipoproteiinien muodossa, yleisin on pienitiheyksinen lipoproteiini (LDL).

Kun päällystetty vesikkeli on sytoplasmassa, reseptorit kierrätetään takaisin kalvoon ja LDC: n muodossa oleva kolesteroli kuljetetaan lysosomeihin prosessoitavaksi ja solun käyttämäksi.

Muut absorboiviin pinosyyteihin jääneet metaboliitit

Tätä prosessia käytetään myös sieppaamaan joukko metaboliitteja, joilla on suuri merkitys soluaktiivisuudessa. Jotkut niistä ovat B12-vitamiinia ja rautaa, jota solu ei voi saada aktiivisilla kuljetusprosesseilla kalvon läpi.

Nämä kaksi metaboliittia ovat välttämättömiä hemoglobiinin synteesissä, joka on tärkein proteiini, jota esiintyy punasoluissa veressä.

Toisaalta, monet solumembraanissa läsnä olevista reseptoreista, joita ei kierrätetä, absorboituvat tällä tavalla ja kulkeutuvat lysosomeihin, jotka sulavat suurella joukolla entsyymejä.

Valitettavasti tällä reitillä (reseptorivälitteinen pinosytoosi) monet virukset, kuten influenssa ja HIV, pääsevät soluun.

Vesikkelien pinosytoosi, jota klatriini ei kata

Kun pinosytoosia esiintyy muilla reiteillä, joilla klatriinilla päällystettyjä rakkuloita ei muodostu, prosessi osoittautuu erityisen dynaamiseksi ja erittäin tehokkaaksi.

Esimerkiksi endoteelisoluissa, jotka ovat osa verisuonia, muodostettujen vesikkelien on mobilisoitava suuret määrät liuenneita aineita verenkierrosta solunsisäiseen tilaan.

Pinosytoosiasteikko

Esimerkiksi klatriinilla päällystetyt masennukset vievät noin 2% plasmakalvon pinnasta, ja niiden arvioitu käyttöikä on jopa kaksi minuuttia.

Tässä mielessä absorboiva pinosytoosi saa aikaan koko solukalvon internalisoitumisen solussa muodostamalla päällystettyjä rakkuloita yhden - kahden tunnin aikana, joka on keskimäärin 3–5% kalvosta. plasma joka minuutti.

Esimerkiksi makrofagi pystyy integroimaan noin 35% sytoplasman tilavuudesta noin tunnissa. Liuenneiden aineiden ja molekyylien määrä ei vaikuta missään vaiheessa vesikkelin muodostumisnopeuteen ja näiden internalisoitumiseen.

Ero fagosytoosissa

Fagosytoosi ja pinosytoosi ovat samanlaisia ​​prosesseja, joissa solu internalisoi prosessoitavan solunulkoisen materiaalin; molemmat ovat prosesseja, jotka tarvitsevat energiaa, joten niitä pidetään aktiivisina kuljetusmekanismeina. Toisin kuin pinosytoosi, fagosytoosi on kirjaimellisesti tapa, jolla solu "syö".

Fagosytoosille on ominaista suurten hiukkasten "nauttiminen", mukaan lukien bakteerit, erilaiset solujätteet ja jopa ehjät solut. Fagosytoosia sisältävä partikkeli sitoutuu solumembraanin pinnalla sijaitseviin reseptoreihin (jotka tunnistavat muun muassa mannoosin, N-amelliglukosamiditähteet), jotka laukaisevat partikkelia ympäröivien pseudopodien jatkumisen.

Kun kalvo sulaa sen ympärille, muodostuu suuri vesikkeli (toisin kuin pinosytoosin aikana syntyvät), kutsutaan fagosomiksi, joka vapautuu sytoplasmaan. Tässä vaiheessa fagosomi sitoutuu lysosomiin fagolysosomin muodostamiseksi.

Fagolysosomissa aineen hajoaminen tapahtuu lysosomaalihappohydrolaasien entsymaattisen aktiivisuuden ansiosta. Tässä prosessissa myös reseptorit ja osa sisäistetyistä membraaneista kierrätetään, jotka palautuvat kierrätysvesikkeleinä solun pinnalle.

Missä fagosytoosia esiintyy?

Se on hyvin yleinen prosessi, jonka kautta organismit, kuten alkueläimet ja alemmat metazoanit, ruokkivat. Lisäksi monisoluisissa organismeissa fagosytoosi tarjoaa ensimmäisen suojalinjan vieraita tekijöitä vastaan.

Tapa, jolla erikoistuneet solut, mukaan lukien erityyppiset leukosyytit (makrofagit ja neutrofiilit), tuhoavat ulkoiset mikro-organismit ja syövät solujäännöksiä, on välttämätön kehon järjestelmän ylläpitämiseksi.

Viitteet

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. ja Walter, P. (2004). Oleellinen solubiologia. New York: Garland Science.
2. Cooper, GM, Hausman, RE & Wright, N. (2010). Solu. (s. 397 - 402). Marban.
3. Hickman, C. P, Roberts, LS, Keen, SL, Larson, A., I´Anson, H. & Eisenhour, DJ (2008). Integroituneet eläintieteen periaatteet. New York: McGraw-Hill.
4. Jiménez García, L. J & H. Merchand Larios. (2003). Solu- ja molekyylibiologia. Meksiko. Toimituksellinen Pearson Education.
5. Kühnel, W. (2005). Sytologian ja histologian väri-atlas. Madrid, Espanja: Toimittaja Médica Panamericana.
6. Randall, D., Burgreen, W., ranska, K. (1998). Eckerdin eläinfysiologia: mekanismit ja mukautukset. Espanja: McGraw-Hill.