Endocytose mediert av reseptor prosess og funksjoner
den reseptormediert endocytose det er et cellulært fenomen som inkluderer kontrollert oppføring av spesifikke molekyler i cellen. Materialet som skal inntas, blir gradvis omgitt av en liten del av plasmamembranen til hele stoffet er dekket. Da bryter denne galleblæren seg inne i cellen.
Reseptorene involvert i denne prosessen er plassert på overflaten av cellen i regioner som kalles "depressioner belagt med clathrin.".
Denne typen endocytose gir cellen en mekanisme for å diskriminere mellom stoffene som kommer inn. I tillegg øker det effekten av prosessen, sammenlignet med ikke-diskriminerende endocytose.
Den motsatte konceptendocytose er eksocytose, og omfatter frigjøring av molekyler til det ytre miljø av cellene.
index
- 1 Hva er endocytose?
- 1.1 Klassifisering
- 2 Hva er reseptormediert endocytose?
- 3 funksjoner
- 4 prosess
- 4.1 Modell av reseptormediert endocytose: Kolesterol i pattedyr
- 4.2 Hva skjer når systemet mislykkes?
- 5 Clathrin-uavhengig endocytose
- 6 Referanser
Hva er endocytose?
Eukaryote celler har evne til å fange molekyler fra det ekstracellulære miljøet og inkludere dem i interiøret gjennom en prosess som kalles endocytose. Begrepet tilskrives forsker Christian deDuve. Det ble foreslått i 1963 og inkluderte inntak av et bredt spekter av molekyler.
Fenomenet oppstår som følger: molekylet eller materialet som skal innføres, er omgitt av en del av den cytoplasmiske membranen som deretter invagineres. Således dannes en vesikkel som inneholder molekylet.
klassifisering
Avhengig av hvilken type materiale som kommer inn, blir endocytose-prosessen klassifisert i fagocytose og pinocytose..
Den første av disse, fagocytose, består i virkningen av inntak av faste partikler. Dette inkluderer store partikler som bakterier, andre intakte celler eller avfall fra andre celler. I motsetning er begrepet pinocytose brukt til å beskrive inntak av væsker.
Hva er reseptormediert endocytose?
Den reseptor-medierte endocytosen er et cellulært fenomen kjennetegnet ved inngangen til molekyler til cellen på en selektiv og kontrollert måte. Molekylene som skal inntas er spesifikke.
Som angitt ved navnet på prosessen, er molekylet som skal inntas, gjenkjent av en serie reseptorer plassert på overflaten av cellen. Imidlertid er disse reseptorene ikke funnet tilfeldig av membranen. I kontrast er dens fysiske plassering svært punktlig i regioner kalt "depressioner belagt med clathrin".
Depresjonene danner en invaginasjon som starter fra membranen, hvilket fører til dannelse av vesikler belagt med clathrin som inneholder reseptorene og deres respektive bundne makromolekyler. Makromolekylet som binder til reseptoren kalles en ligand.
Etter dannelsen av små clathrinvesikler, oppstår fusjonen av sistnevnte med strukturer kalt tidlige endosomer. I dette trinnet blir innholdet av det indre av clathrin-vesiklen fordelt til forskjellige regioner. En av dem er lysosomer, eller de kan resirkuleres i plasmamembranen.
funksjoner
Prosesser av pinocytose og tradisjonell fagocytose er av den ikke-diskriminerende typen. Det vil si at vesiklene vil fange et molekyl - fast eller flytende - som er i det ekstracellulære rommet og transporteres til cellen.
Den reseptormedierte endocytose gir cellen en meget selektiv mekanisme som tillater å diskriminere og øke effektiviteten av partikler til cellemediet.
Som vi vil se senere, tillater prosessen å ta svært viktige molekyler som kolesterol, vitamin B12 og jern. Disse to siste molekylene brukes til syntese av hemoglobin og andre molekyler
Dessverre er forekomsten av reseptorer som medierer endocytose blitt utnyttet av en rekke virale partikler for å komme inn i cellen - for eksempel influensa og HIV-virus..
prosessen
For å forstå hvordan prosessen med reseptormediert endocytose oppstår, er opptaket av kolesterol av pattedyrceller blitt brukt.
Kolesterol er et molekyl av lipid natur med flere funksjoner, som for eksempel modifisering av fluiditet i cellemembraner og som forløper for steroidhormoner relatert til seksuell funksjon av organismer.
Modell av reseptormediert endocytose: kolesterol hos pattedyr
Kolesterol er et svært uoppløselig molekyl i vann. Derfor kommer transporten i blodet i form av lipoproteinpartikler. Blant de vanligste er lipoprotein med lav tetthet, ofte forkortet som LDL-akronym fra akronym på engelsk lipoprotein med lav tetthet.
Takket være studier utført i laboratoriet ble det konkludert med at LDL-molekylet kommer inn i cellen på grunn av binding til en spesifikk celleoverflate-reseptor lokalisert i klathrin-belagte nedtrykkelser.
Interiøret i endosomerene med LDL er sur, noe som gjør det mulig å dissociere LDL-molekylet og dets reseptor.
Etter separasjon skal reseptorens skjebne resirkuleres i plasmamembranen, mens LDL fortsetter med sin transport nå i lysosomene. Innsiden, LDL hydrolyseres av spesifikke enzymer som genererer cholestarol.
Til slutt blir kolesterol frigjort, og cellen kan ta den og bruke den i forskjellige oppgaver der det kreves, for eksempel membraner.
Hva skjer når systemet mislykkes?
Det er en arvelig tilstand som kalles familiær hyperkolesterolemi. Et av symptomene på denne patologien er høyt kolesterolnivå. Denne lidelsen oppstår på grunn av manglende evne til å introdusere LDL-molekylet fra de ekstracellulære væskene til cellene. Pasienter utviser små mutasjoner i reseptorene.
Etter oppdagelsen av sykdommen, var det mulig å identifisere at i friske celler var det en reseptor som var ansvarlig for å formidle innføringen av LDL, som akkumulerer er punktcellulære fordybninger.
I enkelte tilfeller kunne pasientene gjenkjenne LDL, men deres reseptorer ble ikke funnet i belagte depressioner. Dette faktum førte til anerkjennelse av betydningen av belagte depressioner i prosessen med endocytose.
Clathrin-uavhengig endocytose
Cellene har også veier som tillater utførelse av endocytose uten deltagelse av clathrin. Blant disse veiene skiller molekylene bundet til membranene og væskene seg ut, som kan endocytose til tross for fravær av clathrin.
Molekylene som kommer inn på denne måten, trenger gjennom små invagasjoner som kalles caveolae som befinner seg i plasmamembranen.
referanser
- Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A.D., Lewis, J., Raff, M., ... & Walter, P. (2013). Nødvendig cellebiologi. Garland Science.
- Cooper, G. M., og Hausman, R. E. (2007). Cellen: en molekylær tilnærming. Washington, DC, Sunderland, MA.
- Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Invitasjon til biologi. Macmillan.
- Hill, R.W., Wyse, G. A., Anderson, M., Anderson, M. (2004). Dyrfysiologi. Sinauer Associates.
- Karp, G. (2009). Cell- og molekylærbiologi: konsepter og eksperimenter. John Wiley & Sons.
- Kierszenbaum, A. L. (2012). Histologi og cellebiologi. Elsevier Brasil.
- Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Biokjemi: tekst og atlas. Ed. Panamericana Medical.
- Lodish, H., Berk, A., Darnell, J. E., Kaiser, C.A., Krieger, M., Scott, M.P., ... & Matsudaira, P. (2008). Molekylærcellebiologi. Macmillan.
- Voet, D., & Voet, J. G. (2006). biokjemi. Ed. Panamericana Medical.