Endocytose medieret af receptorprocessen og funktionerne



den receptor-medieret endocytose det er et cellulært fænomen, der indbefatter kontrolleret indgang af specifikke molekyler i cellen. Materialet, der skal indtages, omdannes gradvist af en lille del af plasmamembranen, indtil hele stoffet er blevet dækket. Så bryder denne galdeblære sig inde i cellen.

Receptorerne involveret i denne proces er placeret på overfladen af ​​cellen i regioner kaldet "depressioner overtrukket med clathrin.".

Denne type endocytose giver cellen en mekanisme til at diskriminere mellem de stoffer, der indtræder. Derudover øger det processens effektivitet sammenlignet med ikke-diskriminerende endocytose.

Den modsatte konceptendocytose er eksocytose og omfatter frigivelsen af ​​molekyler til cellernes ydre miljø.

indeks

  • 1 Hvad er endocytose?
    • 1.1 Klassificering
  • 2 Hvad er receptor-medieret endocytose?
  • 3 funktioner
  • 4 proces
    • 4.1 Model af receptor-medieret endocytose: kolesterol hos pattedyr
    • 4.2 Hvad sker der, når systemet fejler?
  • 5 Clathrin-uafhængig endocytose
  • 6 referencer

Hvad er endocytose?

Eukaryote celler har evnen til at opfange molekyler fra det ekstracellulære miljø og indbefatte dem i interiøret gennem en proces kaldet endocytose. Betegnelsen henføres til forsker Christian deDuve. Det blev foreslået i 1963 og omfattede indtagelsen af ​​en lang række molekyler.

Fænomenet forekommer som følger: molekylet eller materialet, der skal indtastes, er omgivet af en del af den cytoplasmiske membran, der efterfølgende invagineres. Således dannes en vesikel indeholdende molekylet.

klassifikation

Afhængigt af typen af ​​materiale, der indgår, klassificeres endocytoseprocessen i fagocytose og pinocytose..

Den første af disse, fagocytose, består i virkningen af ​​indtagelse af faste partikler. Dette omfatter store partikler, såsom bakterier, andre intakte celler eller affald fra andre celler. I modsætning hertil er udtrykket pinocytose brugt til at beskrive indtagelse af væsker.

Hvad er receptor-medieret endocytose?

Den receptor-medierede endocytose er et cellulært fænomen kendetegnet ved indgangen af ​​molekyler til cellen på en selektiv og kontrolleret måde. De molekyler, der skal indtastes, er specifikke.

Som angivet ved navnet på processen genkendes det molekyle, der skal indtaste, af en række receptorer placeret på overfladen af ​​cellen. Imidlertid findes disse receptorer ikke tilfældigt af membranen. I modsætning hertil er dens fysiske placering meget punktlig i regioner kaldet "depression overtrukket med clathrin".

Depressionene danner en invagination, der starter fra membranen, hvilket fører til dannelsen af ​​vesikler belagt med clathrin, der indeholder receptorerne og deres respektive bundne makromolekyler. Makromolekylet, som binder til receptoren, kaldes en ligand.

Efter dannelsen af ​​små clathrin vesikler forekommer fusionen af ​​sidstnævnte med strukturer kaldet tidlige endosomer. I dette trin distribueres indholdet af det indre af clathrin-vesiklen til forskellige regioner. En af dem er lysosomer, eller de kan genbruges i plasmamembranen.

funktioner

Processerne af pinocytose og traditionel fagocytose er af den ikke-diskriminerende type. Det vil sige, vesiklerne vil fælde et hvilket som helst molekyle - fast eller flydende - der er i det ekstracellulære rum og transporteres til cellen.

Den receptor-medierede endocytose tilvejebringer cellen med en meget selektiv mekanisme, der tillader at diskriminere og forøge partikelns internaliseringseffektivitet til cellemediet.

Som vi vil se senere, giver processen mulighed for at tage meget vigtige molekyler som kolesterol, vitamin B12 og jern. Disse sidste to molekyler anvendes til syntese af hæmoglobin og andre molekyler

Uheldigvis er tilstedeværelsen af ​​receptorer, der formidler endocytose, blevet udnyttet af en række virale partikler til at komme ind i cellen - for eksempel influenza og HIV-virus..

proces

For at forstå, hvordan processen med receptor-medieret endocytose opstår, er optagelsen af ​​cholesterol ved mammale celler blevet anvendt.

Kolesterol er et lipid-molekyle med flere funktioner, såsom modifikation af fluiditet i cellemembraner og som forstadie af steroidhormoner relateret til organismers seksuelle funktion.

Model af receptor-medieret endocytose: kolesterol hos pattedyr

Kolesterol er et meget uopløseligt molekyle i vand. Derfor forekommer transporten inde i blodbanen i form af lipoproteinpartikler. Blandt de mest almindelige er lipoprotein med lav densitet, almindeligt forkortet som LDL-akronym fra dets akronym på engelsk lipoprotein med lav densitet.

Takket være undersøgelser udført i laboratoriet blev det konkluderet, at LDL-molekylet trænger ind i cellen på grund af binding til en specifik celleoverfladereceptor placeret i clathrincoatede depressioner.

Det indre af endosomer med LDL er syre, hvilket tillader dissociation af LDL-molekylet og dets receptor.

Efter adskillelse skal receptorernes skæbne genbruges i plasmamembranen, mens LDL fortsætter med transporten nu i lysosomerne. Indenfor er LDL hydrolyseret af specifikke enzymer, der producerer cholestarol.

Endelig frigives kolesterol, og cellen kan tage den og bruge den i forskellige opgaver, hvor det er nødvendigt, såsom membraner.

Hvad sker der, når systemet fejler?

Der er en arvelig tilstand kaldet familiær hypercholesterolemi. Et af symptomerne på denne patologi er høje kolesterolniveauer. Denne lidelse fremkommer på grund af manglende evne til at introducere LDL-molekylet fra de ekstracellulære væsker til cellerne. Patienter udviser små mutationer i receptoren.

Efter sygdommens opdagelse var det muligt at identificere, at i sunde celler var der en receptor, der var ansvarlig for at mediere indtræden af ​​LDL, som ophobes er punktcellulære fordybninger.

I nogle tilfælde kunne patienter genkende LDL, men deres receptorer blev ikke fundet i overtrukne depression. Denne kendsgerning førte til anerkendelse af betydningen af ​​overtrukne depression i endocytoseprocessen.

Clathrin-uafhængig endocytose

Cellerne har også veje, der tillader udførelse af endocytose uden deltagelse af clathrin. Blandt disse veje skiller de molekyler, der er bundet til membraner og væsker, ud, hvilket kan endocytose trods fraværet af clathrin.

De molekyler, der kommer ind på denne måde, trænger ind ved hjælp af små invaginationer kaldet caveolae placeret i plasmamembranen.

referencer

  1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A. D., Lewis, J., Raff, M., ... & Walter, P. (2013). Væsentlig cellebiologi. Garland Science.
  2. Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2007). Cellen: en molekylær tilgang. Washington, DC, Sunderland, MA.
  3. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Invitation til biologi. Macmillan.
  4. Hill, R. W., Wyse, G. A., Anderson, M. & Anderson, M. (2004). Dyrefysiologi. Sinauer Associates.
  5. Karp, G. (2009). Celle- og molekylærbiologi: begreber og eksperimenter. John Wiley & Sons.
  6. Kierszenbaum, A. L. (2012). Histologi og cellebiologi. Elsevier Brasilien.
  7. Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Biokemi: tekst og atlas. Ed. Panamericana Medical.
  8. Lodish, H., Berk, A., Darnell, J. E., Kaiser, C. A., Krieger, M., Scott, M.P., ... & Matsudaira, P. (2008). Molekylcellebiologi. Macmillan.
  9. Voet, D., & Voet, J. G. (2006). biokemi. Ed. Panamericana Medical.