PINOCITOZA: PROCES, FUNKCIJE I RAZLIKA S FAGOCITOZOM - BIOLOGIJA - 2026

Pinocitozu je stanični proces uzimanja srednje čestica, obično mala i u topljivom obliku putem formiranja malih vezikula u plazma membranu stanice. Ovaj se postupak u osnovi smatra staničnim djelovanjem „pijenja“. Vezikule će se osloboditi nakon procesa invazije na staničnu membranu unutar nje.

Ovaj postupak hvatanja tekućeg materijala uključuje otopljene molekule ili suspendirane mikročestice. To je jedno od različitih načina uključivanja izvanstaničnog materijala ili endocitoze, koje stanica koristi za svoje energetsko održavanje.

Izvor: Mariana Ruiz Villarreal izvedenica: Gregor_0492

Ostali postupci u kojima stanica transportira izvanćelijski materijal uključuju uporabu transporterskih proteina i kanalnih proteina preko fosfolipidnog dvosloja citoplazmatske membrane. No, u pinocitozi zarobljeni materijal okružen je dijelom membrane.

Vrste pinocitoze

Ovaj se postupak endocitoze može stvoriti na dva različita načina: „tekuća pinocitoza“ i „adsorptivna pinocitoza“. Oboje se razlikuju na način na koji su čestice ili supstance u suspenziji ugrađene u citoplazmu.

Kod tekuće pinocitoze tvari se apsorbiraju topivo u tekućini. Brzina ulaska ovih rastvora u stanicu proporcionalna je njihovoj koncentraciji u izvanstaničnoj sredini i ovisi o sposobnosti stanice da formira pinocitne vezikule.

Suprotno tome, brzina ulaska "molekule" apsorpcijskom pinocitozom daje se koncentracijom molekule u vanjskom okruženju, kao i brojem, afinitetom i funkcijom receptora navedenih molekula koje se nalaze na površini stanične membrane. Potonji postupak je u skladu s kinetikom Michaelis-Menten enzima.

Kad bi bile jednake (koncentracija molekula koje treba apsorbirati), apsorpcijska pinozitoza bila bi 100 do 1000 puta brža od tekućine, a također i učinkovitija u apsorpciji tekućine (manja količina).

Postupak

Pinocitoza je vrlo čest proces u eukariotskim stanicama. Sastoji se od kretanja čestica s vanjske strane stanice stvaranjem pinocitnog vezikula, invazije na staničnu membranu, koja se na kraju odvaja od posljednje, kako bi činila dio citoplazme.

Općenito, većina endocitnih vezikula koje potiču iz stanične membrane slijede put pinocitoze. Ti vezikuli imaju svoje glavno odredište endosome koji će se potom prenijeti u lizosome, stanične organele odgovorne za staničnu probavu.

Endokitoza posredovana receptorima ili apsorpcijska pinocitoza

To je najbolje proučeni oblik pinocitoze. U tom slučaju mehanizam omogućava selektivni unos definiranih makromolekula. Makromolekule pronađene u izvanstaničnoj okolini prema zadanom će se vezivati ​​za specifične receptore na plazma membrani.

Općenito, nalaze se specijalizirani receptori grupirani u sektorima membrane poznatim kao "depresije obložene klatrinom". U ovom će trenutku pinocitni vezikuli formirani u tim regijama imati prevlaku ovog proteina (klatrina), a također će sadržavati receptor i ligand (obično lipoproteine).

Jednom kada su obloženi vezikuli već u citoplazmi, oni se stapaju s ranim endosomima, odnosno onima koji su najbliži staničnoj membrani.

Od ovog trenutka nadalje, može se dogoditi nekoliko složenih procesa, uključujući izlazak vezikula za recikliranje prema staničnoj membrani i Golgijevom aparatu (koji nose membranske receptore i druge materijale) ili vezikule ili multivekularna tijela koja prate proces transporta materijala u lizosome.

Koliko ima prijemnika?

Postoji više od 20 različitih receptora koji selektivno uvode makromolekule u stanicu. Tijekom ovog procesa, također se neselektivno ugrađuje tekućina osim citoplazmatskog medija, što se naziva "endocitoza u tekućoj fazi".

U svakoj depresiji ili šupljini obloženoj katrinom koja je prisutna u staničnoj membrani, ne postoji niti jedna vrsta receptora; umjesto toga, postoje razni receptori koji se istovremeno internaliziraju u stanicu s formiranjem jedne vezikule.

U tom procesu i stvaranju vezikula za recikliranje koji putuju natrag u membranu koju treba ponovno integrirati, prisutnost recepcijskog kompleksa ili njegovih liganda (primljenih molekula) na neki način utječe na prisutnost drugih receptora i molekula.

Tečna pinocitoza

U ovom se slučaju radi o neselektivnom procesu, u kojem se molekule ili čestice aktivno hvataju. Mjehurići formirani iz stanične stijenke nisu obloženi klatrinom, već proteinima poput kavelolina. U nekim je slučajevima ovaj proces poznat i kao potocitoza.

Značajke

Tijekom postupka, mnogi se materijali ugrađuju u stanicu, bilo selektivno, formiranjem klatrina obloženih vezikula ili neselektivno kroz neprevučene vezikule.

Apsorptivni pinocitocis

U šupljinama plazma membrane obložene klatrinom mogu se akumulirati različiti receptori koji prepoznaju hormone, faktore rasta, proteinske nosače, kao i ostale proteine ​​i lipoproteine.

Jedan od najbolje ocijenjenih procesa je hvatanje kolesterola u stanicama sisavaca, što je posredovano prisutnošću specifičnih receptora na staničnoj membrani.

Kolesterol se u krvotoku uglavnom prenosi u obliku lipoproteina, a najčešći je lipoprotein niske gustoće (LDL).

Jednom kada je obloženi vezikula u citoplazmi, receptori se vraćaju natrag u membranu, a kolesterol se u obliku LDC transportira u lizosome koje stanica koristi.

Ostali metaboliti zarobljeni u apsorpcijskim pinocitima

Taj se postupak također koristi za hvatanje niza metabolita od velikog značaja u staničnoj aktivnosti. Neki od njih su vitamin B12 i željezo koje stanica ne može dobiti aktivnim transportnim procesima kroz membranu.

Ta su dva metabolita ključna u sintezi hemoglobina koji je glavni protein koji se nalazi u crvenim krvnim stanicama u krvotoku.

S druge strane, mnogi receptori prisutni u staničnoj membrani koji se ne recikliraju apsorbiraju se na ovaj način i transportiraju u lizosome da bi ih mogli razgraditi veliki broj enzima.

Nažalost, tim putem (pinocitoza posredovana receptorima) u virus ulaze mnogi virusi poput gripe i HIV-a.

Pinocitoza vezikula koja nije obuhvaćena klatrinom

Kada se pinocitoza pojavi drugim putovima u kojima se ne formiraju vezikule obložene katrinom, postupak se ispostavlja posebno dinamičnim i vrlo učinkovitim.

Primjerice, u endotelnim stanicama koje su dio krvnih žila, nastali vezikuli moraju mobilizirati velike količine topljenih tvari iz krvotoka u unutarćelijski prostor.

Pinocitozna ljestvica

Napadi obloženi klatrinom, na primjer, zauzimaju oko 2% površine plazma membrane, s približno trajanjem do dvije minute.

U tom smislu, apsorpcijska pinocitoza uzrokuje internalizaciju čitave stanične membrane unutar stanice stvaranjem obloženih vezikula u vremenu između jednog i dva sata, što u prosjeku iznosi između 3 i 5% membrane plazmu za svaku minutu.

Na primjer, makrofag može integrirati oko 35% volumena citoplazme u približno jednom satu. Količina otopljenih tvari i molekula ni u jednom trenutku ne utječe na brzinu stvaranja vezikula i njihovu internalizaciju.

Razlika s fagocitozom

Fagocitoza i pinocitoza slični su procesi u kojima stanica internalizira izvanstanični materijal koji će se obrađivati; oba su procesa kojima je potrebna energija, pa se smatraju aktivnim mehanizmima prijevoza. Za razliku od pinocitoze, fagocitoza je doslovno način na koji stanica "jede".

Za fagocitozu je karakteristično "gutanje" velikih čestica, uključujući bakterije, različite stanične krhotine, pa čak i netaknute stanice. Čestica koju treba fagocitozirati vezuje se za receptore smještene na površini stanične membrane (koji prepoznaju ostatke manoze, N-aceltiglukozamid, između ostalih) koji pokreću širenje pseudopoda koji okružuju česticu.

Jednom kada se membrana stapa oko nje, formira se velika vezikula (za razliku od one koja nastaje u procesu pinocitoze) nazvana fagosom koja se oslobađa u citoplazmu. To je kada se fagozom veže na lizosom i tvori fagolizom.

Unutar fagolizosoma dolazi do digestije materijala zahvaljujući enzimskoj aktivnosti hidroloza lizosomalne kiseline. U tom se procesu recikliraju i receptori i dio internaliziranih membrana, koji se u obliku reciklirajućih vezikula vraćaju na staničnu površinu.

Gdje se javlja fagocitoza?

Vrlo je čest proces kojim se organizmi poput protozoa i nižih metazoja hrane. Nadalje, u višećelijskim organizmima fagocitoza pruža prvu liniju obrane od stranih uzročnika.

Način da specijalizirane stanice, uključujući razne vrste leukocita (makrofagi i neutrofili) uništavaju vanjske mikroorganizme i gutaju stanične krhotine, ključan je za održavanje tjelesnog sustava.

Reference

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. i Walter, P. (2004). Bitna stanična biologija. New York: Garland Science.
2. Cooper, GM, Hausman, RE & Wright, N. (2010). Stanica. (str. 397-402). Marban.
3. Hickman, C. P, Roberts, LS, Keen, SL, Larson, A., I´Anson, H. i Eisenhour, DJ (2008). Integrirani principi zoologije. New York: McGraw-Hill.
4. Jiménez García, L. J i H. Merchand Larios. (2003). Stanična i molekularna biologija. Meksiko. Uredništvo Pearson Education.
5. Kühnel, W. (2005). Citološki i histološki atlas u boji. Madrid, Španjolska: Uredništvo Médica Panamericana.
6. Randall, D., Burgreen, W., French, K. (1998). Eckerd fiziologija životinja: Mehanizmi i prilagodbe. Španjolska: McGraw-Hill.