Определение эндоцитоза
Эндоцитоз – это процесс активной транспортировки молекул в клетка поглощая его своей мембраной. Эндоцитоз и экзоцитоз используются всеми клетками для транспорта молекул, которые не могут проходить через мембрану пассивно. Экзоцитоз обеспечивает противоположную функцию и выталкивает молекулы из клетки. Как и все системы в организме человека, необходимость гомеостаз обеспечивает равный поток молекул внутрь и наружу клетки. Это означает, что количество молекул, поступающих в клетку посредством эндоцитоза, равно количеству молекул, выходящих из клетки через экзоцитоз. Объединение двух процессов обеспечивает баланс питательных веществ и отходов для нормальной жизнедеятельности и функционирования клеток.
Необходимыми компонентами в эндоцитарном пути являются ранние эндосомы, поздние эндосомы и лизосомы. Ранние эндосомы ответственны за получение везикул на клеточной поверхности. Они сортируют полученные молекулы в другие компоненты пути через трансвезикулярные компартменты, такие как везикулы эндосомного носителя или мультивезикулярные тела. Поздние эндосомы затем получают молекулы из ранних эндосом. Они начинают деградацию молекул и могут также получать молекулы из сети Транс-Гольджи или из фагосом. Поздние эндосомы затем доставляют молекулы в лизосомы. Лизосомы содержат ферменты, которые расщепляют углеводы, белки, жиры и другие продукты клеточных отходов на более мелкие и простые компоненты. Эти компоненты затем доставляются обратно в цитоплазма использоваться в качестве строительных материалов по всей камере.
Типы эндоцитоза
Существует четыре различных типа или пути эндоцитоза: кавеолы, макропиноцитоз, рецептор опосредованный эндоцитоз, и фагоцитоз, Каждый путь имеет свой способ введения инкапсулированных молекул. Кавеолы - это покрытые неклатрином почки, которые образуются и располагаются на плазматическая мембрана и состоят из кавеолина, составного мембранного белка. Кавеолин активирует, формирует и поддерживает формирование «пещер» на клеточная мембрана или кавеолы. Они служат в качестве «сборных» ям, которые собирают определенные молекулы для клеточная сигнализация и метаболические пути.
Следующие три операции эндоцитоза используют клатриновую систему; клатрины – это белки, которые собираются внутри клеточной мембраны, когда начинается эндоцитоз. Благодаря своей структуре клатрины при стимуляции естественным образом связываются друг с другом, образуя клетки вокруг поглощенных молекул. Макропиноцитоз – это процесс приема более крупных молекул, который активируется, когда клеточная мембрана подвергается растрескиванию клеточной поверхности или структурному преобразованию мембраны. Физическая стимуляция вызывает образование пузырьков; они позже усвоены. Это сделало макропиноцитоз менее избирательным и более эффективным, чем другие типы эндоцитарных процессов.
В отличие от макропиноцитоза, рецептор-опосредованный эндоцитоз зависит от рецепторов клеточной поверхности, чтобы различать определенные молекулы и, следовательно, может вводить молекулы только в соотношении один к одному. Молекулы накапливаются на поверхности клетки и сигнализируют мембране о начале приема пищи. Как только концентрация становится достаточно высокой, инвагинация начинается с привлечения клатринов, образующих оболочку или клетку вокруг частицы. Фагоцитоз охватывает молекулы, манипулируя клеточной мембраной, чтобы окружить и захватить молекулы, создавая везикул называется фагосомами. Фагоцитоз уникален тем, что специализируется на уничтожении и удалении отходов.
Функция эндоцитоза
Эндоцитоз используется для передачи сигналов рецептора, поглощения питательных веществ, ремоделирования мембран, проникновения патогена и нейротрансмиссии, а также для модуляции ответных сигналов клеток. В развивающихся тканях было обнаружено, что эндоцитоз способствует миграции клеток. Также было обнаружено, что токсины, патогены и инородный мусор используют различные эндоцитарные пути для проникновения в клетку. Частицы будут рекрутировать клатрины (белки, необходимые для формы и образования пузырьков) или будут инициировать первые шаги пути, чтобы начать процесс проникновения в клетку.
Пример эндоцитоза
Холестерин является очень необходимым компонентом в клетке, которая присутствует в плазматической мембране, а также используется в качестве гормон предшественник. Затем липопротеиновый комплекс (такой как ЛПНП или липопротеин низкой плотности) используется для переноса холестерина в другие клетки организма. На поверхности клетки находится рецептор ЛПНП, который связывает комплекс ЛПНП, чтобы начать эндоцитарный процесс. Эти рецепторы были синтезированы в Эндоплазматический ретикулум (ER), а затем были перевезены и обработаны в Гольджи. Как только рецептор связан с комплексом на поверхности клетки, клатрины рекрутируются вместе с другими белками, которые помогают в этом процессе. Рецепторы собираются вместе, образуя покрытые клатрином ямы. Покрытые ямки сжимаются, образуя эндоцитарные везикулы, а затем не покрываются. После нанесения покрытия везикула доставляется в эндосому. Низкий рН в эндосоме вызывает конформационные изменения, которые высвобождают частицы ЛПНП. Эти частицы затем направляются на лизосома для деградации, выпуская холестерин в клетку.
Цель иммунной системы – избавить организм от любых патогенных микроорганизмов или посторонних частиц, которые могут вызвать заболевание. Эти молекулы могут быть вредными для организма, поэтому крайне важно, чтобы патогенный микроорганизм был быстро очищен. Сигнальные белки в организме предупреждают фагоциты, или иммунные клетки, о перемещении к патогенам, расположенным в зараженных местах. На поверхности фагоцитов заключены клеточные рецепторы, называемые Toll-Like Receptors (TLR), которые связываются со специфическими бактерии ; разные типы бактерий будут связываться с разными TLR. Как только бактерия связывается с рецептором, каскадный сигнал инициирует эндоцитоз. Клеточная мембрана начнет поглощать бактерии и создает фагосому или фагоцитарный пузырь. Затем фагосома будет транспортировать бактерии в лизосому, где они сливаются вместе, образуя фаголизосому. Внутри фаголизосомы находятся различные факторы, которые разрушают и разрушают микроб.
- клатрина – Белки, необходимые для формы и образования пузырьков и имеющие три «ножки», используемые для образования клетки или оболочки вокруг мембранных пузырьков для транспортировки.
- экзоцитоз – Процесс транспортировки молекул из клетки.
- Фагосомы – Везикула, которая образуется вокруг молекула через путь фагоцитоза.
викторина
1. Какой белок способствует образованию везикул при эндоцитозе?A. Toll-Like ReceptorB. лизосомаC. клатринаD. патогенный микроорганизм
Ответ на вопрос № 1
С верно. Клатрин образует клетку вокруг молекулы, образуя покрытые ямки, которые затем защемляются для образования эндоцитарных пузырьков.
2. Какой эндоцитарный путь ответственен за удаление отходов в клетке?A. Рецептор-опосредованныйB. кавеолыC. ФагоцитозD. макропиноцитоз
Ответ на вопрос № 2
В верно. Фагоцитоз специализируется на уничтожении и удалении отходов, в отличие от других путей, которые больше сосредоточены на поглощении питательных веществ.
3. Каково определение эндоцитоза?A. Процесс расщепления питательных веществ на простые основные компонентыB. Процесс активной транспортировки молекул из клетки путем слияния пузырьков с ее мембраной.C. Система клетки, которая заставляет равное количество молекул двигаться внутрь и наружуD. Процесс активной транспортировки молекул в клетку путем поглощения ее мембраной.
Ответ на вопрос № 3
D верно. Эндоцитоз транспортирует молекулы в клетку, поглощая их мембраной.