PINOCYTOS: PROCESS, FUNKTIONER OCH SKILLNAD MED FAGOCYTOS - BIOLOGI - 2025

Den pinocytos är en cellulär process förtäring av medelpartiklar, vanligtvis små och i löslig form genom bildning av små vesiklar i plasmamembranet av cellen. Denna process anses i princip vara den cellulära effekten av att "dricka". Vesiklarna kommer att frisättas efter en process med invagination av cellmembranet i det.

Denna process för upptagning av flytande material inkluderar upplösta molekyler eller suspenderade mikropartiklar. Det är ett av de olika sätten att införliva extracellulärt material eller endocytos, som cellen använder för sitt energibehållande.

Källa: Mariana Ruiz Villarreal derivatverk: Gregor_0492

Andra processer i vilka cellen transporterar extracellulärt material inkluderar användningen av transporterproteiner och kanalproteiner över fosfolipid-tvåskiktet i det cytoplasmiska membranet. I pinocytos omges emellertid det instängda materialet av en del av membranet.

Typer av pinocytos

Denna endocytosprocess kan genereras på två olika sätt: "fluid pinocytosis" och "adsorptive pinocytosis". Båda skiljer sig på det sätt som partiklarna eller substanserna i suspension införlivas i cytoplasma.

Vid vätskepinocytos absorberas ämnena lösliga i vätskan. Inträngningshastigheten för dessa lösta ämnen i cellen är proportionell mot deras koncentration i den extracellulära miljön och beror också på cellens förmåga att bilda pinocytiska vesiklar.

I motsats härtill anges hastigheten för en "molekyl" genom absorption av pinocytos genom koncentrationen av molekylen i den yttre miljön såväl som antalet, affiniteten och funktionen av receptorerna för nämnda molekyler belägna på cellmembranets yta. Den senare processen överensstämmer med Michaelis-Menten enzymkinetik.

Allt som är lika (koncentration av molekylerna som ska absorberas) skulle absorptiv pinositos vara 100 till 1000 gånger snabbare än vätska, och också effektivare för att absorbera vätskor (mindre mängd).

Bearbeta

Pinocytos är en mycket vanlig process i eukaryota celler. Den består av rörelsen av partiklar från utsidan av cellen genom bildandet av en pinocytisk vesikel, en invagination av cellmembranet, som slutar lossna från det senare, för att utgöra en del av cytoplasma.

I allmänhet följer de flesta endocytiska vesiklar som härrör från cellmembranet vägen för pinocytos. Dessa vesiklar har som sitt primära mål de endosomer som sedan kommer att överföras till lysosomerna, cellulära organeller som är ansvariga för den cellulära matsmältningen.

Receptormedierad endocytos eller absorberande pinocytos

Det är den bäst studerade formen av pinocytos. I detta fall tillåter mekanismen selektiv inmatning av definierade makromolekyler. Makromolekyler som finns i den extracellulära miljön binder som standard till specifika receptorer på plasmamembranet.

I allmänhet återfinns specialiserade receptorer grupperade i sektorer av membranet känt som "klatrinbelagda fördjupningar." Vid denna punkt kommer de pinocytiska vesiklarna som bildas i dessa regioner att ha en beläggning av detta protein (clathrin) och kommer också att innehålla receptorn och liganden (vanligtvis lipoproteiner).

När de belagda vesiklarna redan är i cytoplasma smälter de samman med de tidiga endosomerna, det vill säga de som är närmast cellmembranet.

Från denna tidpunkt kan flera komplexa processer inträffa, inklusive utloppet av återvinningsvesiklar mot cellmembranet och Golgi-apparaten (som bär membranreceptorer och andra material) eller vesiklar eller multivesikulära kroppar som följer process av transport av material till lysosomerna.

Hur många mottagare finns det?

Det finns mer än 20 olika receptorer som selektivt introducerar makromolekyler i cellen. Under denna process införlivas även andra vätskor än det cytoplasmiska mediet icke-selektivt, vilket kallas "fluidfasendocytos".

I varje klathrinfodrad depression eller hålighet som finns i cellmembranet finns det inte en enda typ av receptor; istället finns det olika receptorer som samtidigt internaliseras i cellen med bildandet av en enda vesikel.

I denna process och vid bildandet av återvinningsvesiklar som reser tillbaka till membranet som ska integreras påverkar närvaron av ett receptorkomplex eller dess ligander (mottagna molekyler) på något sätt närvaron av andra receptorer och molekyler.

Vätska pinocytos

I detta fall är det en icke-selektiv process, där molekylerna eller partiklarna fångas aktivt. Vesiklar som bildas från cellväggen är inte belagda med klathrin utan av proteiner som caveolin. I vissa fall kallas denna process potocytos.

Funktioner

Under processen införlivas många material i cellen, antingen selektivt med bildningen av klatrinbelagda vesiklar eller icke-selektivt genom obelagda vesiklar.

Absorptiv Pinocytocis

Olika receptorer som känner igen hormoner, tillväxtfaktorer, bärarproteiner såväl som andra proteiner och lipoproteiner kan ackumuleras i klathrinbelagda hål i plasmamembranet.

En av de bästa utvärderade processerna är fångst av kolesterol i däggdjursceller, vilket medieras av närvaron av specifika receptorer på cellmembranet.

Kolesterol transporteras vanligtvis i blodomloppet i form av lipoproteiner, det vanligaste är lågdensitet lipoprotein (LDL).

När den belagda vesikeln är i cytoplasma återcirkuleras receptorerna tillbaka till membranet och kolesterol i form av LDC transporteras till lysosomerna som ska bearbetas och användas av cellen.

Andra metaboliter fångade i absorberande pinocyter

Denna process används också för att fånga en serie metaboliter av stor betydelse för cellulär aktivitet. Några av dem är vitamin B12 och järn som cellen inte kan få genom aktiva transportprocesser genom membranet.

Dessa två metaboliter är viktiga i syntesen av hemoglobin, som är det viktigaste proteinet som finns i röda blodkroppar i blodomloppet.

Å andra sidan absorberas många av de receptorer som finns i cellmembranet som inte återvinns på detta sätt och transporteras till lysosomerna för att digereras av en stor mängd enzymer.

Tyvärr, genom denna väg (receptormedierad pinocytos), kommer många virus såsom influensa och HIV in i cellen.

Pinocytos av vesiklar som inte täcks av clathrin

När pinocytos inträffar på andra vägar där klatrinbelagda vesiklar inte bildas, visar sig processen vara särskilt dynamisk och mycket effektiv.

Till exempel i endotelceller som är en del av blodkärlen måste de bildade vesiklarna mobilisera stora mängder lösta ämnen från blodomloppet till det intracellulära utrymmet.

Pinocytos skala

Clathrinbelagda fördjupningar upptar till exempel cirka 2% av plasmamembranets yta och har en livslängd på upp till två minuter.

I detta avseende får absorberande pinocytos att hela cellmembranet internaliseras inuti cellen genom bildning av belagda vesiklar under en period av mellan en till två timmar, vilket i genomsnitt mellan 3 och 5% av membranet plasma för varje minut.

En makrofag kan till exempel integrera cirka 35% av cytoplasmavolymen på ungefär en timme. Mängden upplösta ämnen och molekyler påverkar inte vid någon tidpunkt hastigheten för bildning av vesiklar och internalisering av dessa.

Skillnad med fagocytos

Fagocytos och pinocytos är liknande processer där cellen internaliserar extracellulärt material som ska behandlas; båda är processer som behöver energi, så de betraktas som aktiva transportmekanismer. Till skillnad från pinocytos är fagocytos bokstavligen det sättet cellen "äter".

Fagocytos kännetecknas av "intag" av stora partiklar, inklusive bakterier, olika cellulära skräp och till och med intakta celler. Den partikel som ska fagocytoseras binder till receptorer belägna på ytan av cellmembranet (som känner igen rester av mannos, N-aceltiglucosamid, bland andra) som utlöser förlängningen av pseudopoder som omger partikeln.

När membranet smälter runt det bildas en stor vesikel (i motsats till de som genereras i processen med pinocytos) som kallas en fagosom som släpps ut i cytoplasma. Detta är när fagosomen binder till en lysosom för att bilda en fagolysosom.

Inom fagolysosomen sker matsmältningen av materialet tack vare lysosomalsyrahydrolasens enzymatiska aktivitet. I denna process återvinns också receptorer och en del av de internaliserade membranen, som återgår i form av återvinningsvesiklar till cellytan.

Var förekommer fagocytos?

Det är en mycket vanlig process genom vilken organismer som protozoer och lägre metazoaner matas. Vidare ger fagocytos i flercelliga organismer en första försvarslinje mot främmande medel.

Det sätt på vilket specialiserade celler, inklusive olika typer av leukocyter (makrofager och neutrofiler), förstör yttre mikroorganismer och intar cellulära skräp är viktigt för att upprätthålla kroppens system.

referenser

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2004). Väsentlig cellbiologi. New York: Garland Science.
2. Cooper, GM, Hausman, RE & Wright, N. (2010). Cellen. (sid. 397-402). Marban.
3. Hickman, C. P, Roberts, LS, Keen, SL, Larson, A., I´Anson, H. & Eisenhour, DJ (2008). Integrerade zoologiska principer. New York: McGraw-Hill.
4. Jiménez García, L. J & H. Merchand Larios. (2003). Cellulär och molekylärbiologi. Mexico. Redaktionell Pearson utbildning.
5. Kühnel, W. (2005). Färgatlas av cytologi och histologi. Madrid, Spanien: Redaktör Médica Panamericana.
6. Randall, D., Burgreen, W., French, K. (1998). Eckerd Djurfysiologi: Mekanismer och anpassningar. Spanien: McGraw-Hill.