Эндоцитоз это в биологии кратко

Обновлено: 02.07.2024

ЭНДОЦИТО́З (от эн­до… , греч. ϰύτος – со­суд, здесь – клет­ка, и . оз ), про­цесс за­хва­та и по­гло­ще­ния клет­кой ка­ких-ли­бо объ­ек­тов, ко­то­рые не спо­соб­ны про­ни­кать че­рез плаз­ма­тич. мем­бра­ну. Э. про­ис­хо­дит в от­но­ше­нии мак­ро­мо­ле­кул, твёр­дых час­тиц, ви­ру­сов, це­лых кле­ток и их час­тей ( фа­го­ци­тоз ) или жид­ко­сти с рас­тво­рён­ны­ми в ней ве­ще­ст­ва­ми ( пи­но­ци­тоз ). Транс­порт в осн. осу­ще­ст­в­ля­ет­ся в со­ста­ве ве­зи­кул (об­ра­зу­ют­ся из впя­чи­ва­ния на по­верх­но­сти плаз­ма­тич. мем­бра­ны). При от­шну­ро­вы­ва­нии в ци­то­плаз­му они пе­ре­ме­ща­ют­ся к внутр. струк­ту­рам клет­ки (напр., ли­зо­со­мам). С по­мо­щью Э. осу­ще­ст­в­ля­ют­ся пи­та­ние клет­ки (для про­стей­ших и низ­ших по­зво­ноч­ных это един­ст­вен­ный ме­ха­низм пи­та­ния), за­щит­ная функ­ция (в т. ч. им­му­но­ло­ги­че­ская), опо­сре­до­ван­ная ре­цеп­то­ра­ми ре­гу­ля­ция внут­ри­кле­точ­ных сис­тем гор­мо­на­ми и др. хи­мич. мес­сенд­же­ра­ми и т. д. Ср. Эк­зо­ци­тоз .

Механизм и пути эндоцитоза белков в клетке

• Для захвата материала из окружающей среды клетка использует несколько различных механизмов

• В последующих превращениях захваченного материала важную роль играют ферменты деградации и низкое значение pH в эндосомах и лизосомах

Эндоцитоз — процесс, при котором эукариотическая клетка захватывает материал из окружающей среды при образовании везикул на плазматической мембране. Во многом являясь противоположностью экзоцитоза, эндоцитоз обладает несколькими функциями:
• поглощение питательных веществ;
• регуляция экспрессии белков на клеточной поверхности, например рецепторов гормонов и переносчиков глюкозы, что дает возможность клетке контролировать процесс захвата лигандов;
• захват и деградация внеклеточного дебриса;
• восстановление мембраны, встроенной в плазматическую мембрану при секреции.

Эндоцитоз

Среди органелл, участвующих в эндоцитозе, существует градиент pH и активности ферментов деградации.
При эндоцитозе макромолекулы или рециклируют в плазматическую мембрану, или разрушаются.

Наряду с этим, процесс эндоцитоза используется для проникновения в клетку патогенными организмами, такими как бактерии, простейшие и вирусы.

При эндоцитозе образующиеся на плазматической мембране везикулы сливаются с органеллами. Эти органеллы обладают двумя важными особенностями: в люмене у них поддерживается кислая среда, и находятся протеолитические ферменты, оптимальная активность которых проявляется при кислых значениях pH.

Органеллы характеризуются различной степенью кислотности среды и различным содержанием ферментов деградации. Они подразделяются на ранние и поздние эндосомы и лизосомы, которые обладают широким спектром протеолитической активности соответственно от минимального в эндосомах до максимального в лизосомах.

В лизосомах находятся ферменты деградации, активные по отношению практически ко всем биополимерам (белкам, липидам, углеводам, РНК, ДНК), попадающим в них путем эндоцитоза. Хотя в течение долгого времени лизосомы рассматривались как терминальные органеллы на пути эндоцитоза, существуют данные о том, что они иногда могут сливаться с плазматической мембраной.

Протонный насос, функционирующий за счет энергии АТФ, называется вакуолярной АТФазой (v-АТФаза) и переносит ионы Н+ из цитозоля в люмен определенных органелл. При этом pH внутри органелл, по сравнению с цитозолем, уменьшается. Значение pH цитозоля составляет 7,4. Внутри ранних эндосом поддерживается слегка кислое значение pH (6,5-6,8), а в поздних эндосомах и в лизосомах значение pH достигает 4,5.

Величина pH в различных эндосомальных компартментах регулируется разными факторами, такими как содержание и активность v-АТФазы, а также ионной проводимостью и свойствами других транспортных АТФаз, присутствующих в мембранах различных эндосом. Важно отметить, что pH в каждом компартменте зависит от выполняемой им функции.

Эндоцитоз

Существует несколько механизмов эндоцитоза.

Почти все клетки обладают способностью к фагоцитозу, однако этот процесс наиболее характерен для специализированных клеток иммунной системы, таких как макрофаги и дендритные клетки, поглощающих патогенные микроорганизмы и помогающих формировать ся защитной реакции у организма хозяина. Макрофаги также участвуют в очистке организма от стареющих или апоптотических клеток путем фагоцитоза, происходящего даже в отсутствие инфекции. Поскольку настоящие фагоциты обладают специфическими рецепторами, запускающими фагоцитоз, они более эффективны в захвате частиц по сравнению с другими клетками. Например, макрофаги и некоторые другие фагоцитирующие клетки экспрессируют рецепторы для молекул антител.

Пиноцитоз представляет собой общий термин, включающий несколько механизмов захвата. Обычно при этом образуется небольшая эндоцитозная везикула, достигающая 0,1-0,3 мкм в диаметре. Наиболее полно изученной разновидностью пиноцитоза является эндоцитоз, опосредуемый рецепторами. В ранних исследованиях по захвату липопротеинов низкой плотности (ЛНП) соответствующими рецепторами было получено много концептуальных сведений, способствующих нашему пониманию механизмов эндоцитоза. Большое количество рецепторов, расположенных на поверхности клеток, связывает лиганды, к числу которых относятся питательные вещества, ростовые факторы, гормоны, антитела или антигены.

Существует несколько вариантов основного пути эндоцитоза. Некоторые клетки содержат лизосомы, в которых происходит лишь частичная деградация поглощенного материала, что существенно для выработки иммунного ответа на захваченные патогены. Хорошим примером являются дендритные клетки, представляющие собой клетки лейкоцитарного происхождения, присутствующие в крови и во всех тканях организма.

Они инициируют почти все иммунные реакции, что обусловлено их уникальной способностью стимулировать В- и Т-лимфоциты, узнающие и уничтожающие патогены. Дендритные клетки захватывают циркулирующие антигены или патогенные микроорганизмы и доставляют их в специальный компартмент лизосом. Эти лизосомы не обладают способностью к полному перевариванию белков, что благоприятствует образованию коротких пептидов (10-15 остатков аминокислот), связывающихся с белками главного комплекса гистосовместимости класса II (МНС). Еще одна особенность этих лизосом позволяет комплексам пептидов и МНС класса II выходить из них за счет образования длинных трубочек, по которым содержимое транспортируется к плазматической мембране. Затем комплексы пептида и МНС класса II выходят на поверхность мембраны, где они стимулируют эффекторные клетки.

Фагоцитоз

Электронная микрофотография макрофага,
поглощающего эритроцит.

Еще один вариант эндоцитоза предполагает, что поглощенный клеткой материал полностью минует лизосомный путь. Этот процесс носит название трансцитоз, он характерен для специализированных эпителиальных клеток, выстилающих полости тела, например внутреннюю поверхность кишечника.

При всасывании в кишечнике питательных веществ некоторые транспортные везикулы, которые образуются при эндоцитозе на апикальной поверхности, продвигаются прямо на базальную сторону и таким образом доставляют интернализированные компоненты без риска их разрушения в лизосомах. Еще одним примером трансцитоза является перенос факторов гуморального иммунитета от матери к новорожденному. Иммуноглобулины, присутствующие в материнском молоке, в кишечнике ребенка захватываются апикальными рецепторами, которые транспортируют их на другую сторону эпителия и доставляют в плазму крови.

Наряду с переносом через окаймленные ямки, на плазматической мембране образуются другие типы эндоцитозных везикул. Кавеолы представляют собой небольшие инвагинации в поверхности мембран, покрытые кавеолином. По-видимому, в кавеолах накапливаются некоторые рецепторы и мембранные липиды, которые не переносятся через окаймленные ямки. Эти рецепторы и липиды попадают в клетку, когда кавеола отпочковывается, образуя везикулу. Плазматическая мембрана также образует более крупные гетерогенные структуры, которые называются макропиносомы.

Обычно они образуются в ответ на действие факторов роста и представляют собой большие вакуоли, похожие по размеру на фагосомы. В них могут содержаться крупные капли внеклеточной жидкости. Материал, попавший в клетку с помощью кавеол и макропиносом, достигает тех же эндосом и лизосом, так же как и материал, поглощенный через окаймленные ямки. В некоторых случаях содержимое кавеол может храниться в специальной эндосоме, которая называется кавеосома. Наконец, некоторые метаболиты попадают в клетку вместе с мелкими пиноцитозными везикулами, которые образуются в отсутствие известных типов оболочек (окаймления).

В клетках почкующихся дрожжей S. cerevisiae происходит пиноцитоз, но не фагоцитоз. Это не вызывает удивления, поскольку дрожжевая клетка обладает толстой клеточной стенкой. У этих клеток плохо различимы органеллы, принимающие участие в эндоцитозе, поскольку их очень мало. Однако вакуоли, которые представляют собой аналоги лизосом, хорошо видны в электронном микроскопе. До недавних пор генетические исследования эндоцитоза на дрожжах отставали от исследований экзоцитоза, и лишь в последнее время они стали особенно важны для понимания роли убиквитинирования белков в процессе их деградации.

В клетках иммунной системы специализированные лизосомы разрушают захваченные белковые антигены,
образуя пептиды, которые связываются с молекулами МНС класса II.
Комплексы пептид-МНС класса II транспортируются в плазматическую мембрану для представления антигена эффекторным клеткам. В поляризованной клетке процесс трансцитоза протекает таким образом,
что материал, транспортируемый по механизму эндоцитоза из одного мембранного домена,
проходит через клетку и путем экзоцитоза выходит через другой мембранный домен.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Эндоцито́з (англ. endocytosis ) — процесс захвата (интернализации) внешнего материала клеткой, осуществляемый путём образования мембранных везикул. В результате эндоцитоза клетка получает для своей жизнедеятельности гидрофильный материал, который иначе не проникает через липидный бислой клеточной мембраны. Различают фагоцитоз, пиноцитоз и рецептор-опосредованный эндоцитоз. Термин был предложен в 1963 году бельгийским цитологом Кристианом де Дювом для описания множества процессов интернализации, развившихся в клетке млекопитающих. [1]

Содержание



    (поедание клеткой) — процесс поглощения клеткой твёрдых объектов, таких как клетки эукариот, бактерии, вирусы, остатки мёртвых клеток и т. п. Вокруг поглощаемого объекта образуется большая внутриклеточная вакуоль (фагосома). Размер фагосом — от 250 нм и больше. Путем слияния фагосомы с первичной лизосомой образуется вторичная лизосома. В кислой среде гидролитическиеферменты расщепляют макромолекулы, оказавшиеся во вторичной лизосоме. Продукты расщепления (аминокислоты, моносахариды и прочие полезные вещества) транспортируются затем через лизосомную мембрану в цитоплазму клетки. Фагоцитоз распространен очень широко. У высокоорганизованных животных и человека процесс фагоцитоза играет защитную роль. Фагоцитарная деятельность лейкоцитов и макрофагов имеет огромное значение в защите организма от попадающих в него патогенных микробов и других нежелательных частиц. Фагоцитоз впервые описал русский ученый И.И. Мечников. (питьё клеткой) — процесс поглощения клеткой жидкой фазы из окружающей среды, содержащей растворимые вещества, включая крупные молекулы (белки, полисахариды и др.). При пиноцитозе от мембраны отшнуровываются внутрь клетки небольшие пузырьки — эндосомы. Они меньше фагосом (их размер до 150 нм) и обычно не содержат крупных частиц. После образования эндосомы к ней подходит первичная лизосома, и эти два мембранных пузырька сливаются. Образовавшаяся органелла носит название вторичной лизосомы. Процесс пиноцитоза постоянно осуществляют все эукариотическме клетки. — активный специфический процесс, при котором клеточная мембрана выпучивается внутрь клетки, формируя окаймлённые ямки. Внутриклеточная сторона окаймлённой ямки содержит набор адаптивных белков (адаптин, клатрин, обуславливающий необходимую кривизну выпучивания, и др. белки). Макромолекулы, связывающиеся со специфическими рецепторами на поверхности клетки, проходят внутрь со значительно большей скоростью, чем вещества, поступающие в клетки за счет пиноцитоза. Внешняя сторона мембраны при этом включает специфические рецепторы (например, ЛПНП-рецептор). При связывании лиганда из окружающей клетку среды окаймлённые ямки формируют внутриклеточные везикулы (окаймлённые пузырьки). Рецептор-опосредованный эндоцитоз включается для быстрого и контролируемого поглощения клеткой соответствующего лиганда (например, ЛПНП). Эти пузырьки быстро теряют свою кайму и сливаются между собой, образуя более крупные пузырьки — эндосомы. После чего эндосомы сливаются с первичными лизосомами, в результате чего формируются вторичные лизосомы. Например, когда животной клетке необходим холестерин для синтеза мембраны, она экспрессирует ЛПНП-рецепторы на плазматической мембране. Богатые холестерином и эфирами холестерина ЛПНП, связавшиеся с ЛПНП-рецепторами, быстро доставляют холестерин в клетку.

Распространенность

Типичный эндоцитоз встречается у эукариот, лишенных клеточной стенки - животных и многих протистов. Долгое время считалось. что прокариоты полностью лишены способности к эндоцитозу. Однако в 2010 г была опубликована статья, сообщащая об открытии эндоцитоза у бактерий рода Gemmata [2]

См. также

Примечания

Ссылки

  • Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Эндоцитоз" в других словарях:

эндоцитоз — эндоцитоз … Орфографический словарь-справочник

ЭНДОЦИТОЗ — ЭНДОЦИТОЗ, в биологии процесс проникновения различных веществ в КЛЕТКУ. Когда МЕМБРАНА клетки вступает в контакт с питательным веществом, часть цитоплазмы окружает вещество, и в стенке клетки образуется углубление. Пища оказывается захваченной и… … Научно-технический энциклопедический словарь

Эндоцитоз — один из способов проникновения вируса в цитоплазму клетки хозяина Прикрепленные к рецептору клетки вирионы сначала накапливаются в инвагинациях мембраны, к рые отпочковываются от мембраны, образуя эндосомы. В последующем вирусная мембрана… … Словарь микробиологии

ЭНДОЦИТОЗ — (от эндо. и греч. kytos вместилище, здесь клетка), процесс активного поступления веществ (твердых или жидких) из внешней среды внутрь клетки. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии.… … Экологический словарь

эндоцитоз — Термин эндоцитоз Термин на английском endocytosis Синонимы Аббревиатуры Связанные термины доставка генов, биологическая мембрана, биологические моторы, клетка, липосома, многофункциональные наночастицы в медицине, нанокапсула, нанокапсулирование … Энциклопедический словарь нанотехнологий

эндоцитоз — endocytosis эндоцитоз. Процесс захвата клеткой твердых частиц или живых клеток (фагоцитоз

), капелек жидкости (пиноцитоз

) или специфических макромолекул (Э., опосредованный мембранными клеточными… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

Рецепторно-опосредованный эндоцитоз — Рецепторно опосредованный эндоцитоз эндоцитоз, при котором мембранные рецепторы связываются с молекулами поглощаемого вещества, или молекулами, находящимися на поверхности фагоцитируемого объекта лигандами (от лат. ligare … … Википедия

Рецептор-опосредованный эндоцитоз — Рецепторно опосредованный эндоцитоз эндоцитоз, при котором мембранные рецепторы связываются с молекулами поглощаемого вещества, или молекулами, находящимися на поверхности фагоцитируемого объекта лигандами (от лат. ligare связывать). В… … Википедия

Эндоцитоз это клеточный процесс в котором вещества вносятся в камеру. Материал, который нужно усвоить, окружен областью клеточная мембрана, который затем отрастает внутри клетки, образуя везикул содержащий проглоченный материал. Эндоцитоз включает: пиноцитоз (клеточное питье) и фагоцитоз (поедание клеток). Это вид активного транспорта.

Содержание

История

Срок был предложен Де Дуве в 1963 г. [1] Фагоцитоз был обнаружен Эли Мечников в 1882 г. [2]

Пути эндоцитоза


Схематический рисунок, иллюстрирующий клатрин-опосредованный (слева) и клатрин-независимый эндоцитоз (справа) синаптический пузырек мембраны.

Пути эндоцитоза можно разделить на четыре категории: рецептор-опосредованного эндоцитоза (также известный как клатрин-опосредованный эндоцитоз), кавеолы, пиноцитоз, и фагоцитоз. [3]

  • Клатрин-опосредованный эндоцитоз опосредуется образованием небольших (около 100 нм в диаметре) пузырьков, которые имеют морфологически характерную оболочку, состоящую из цитозольного белка клатрин. [4] Покрытые клатрином везикулы (CCV) обнаруживаются практически во всех клетках и образуют домены плазматической мембраны, называемые ямками, покрытыми клатрином. Покрытые ямки могут концентрировать большие внеклеточные молекулы, которые имеют разные рецепторы ответственны за рецептор-опосредованный эндоцитоз лигандов, например липопротеин низкой плотности, трансферрин, факторы роста, антитела и много других. [5]


  • Потоцитоз представляет собой форму рецептор-опосредованного эндоцитоза, при котором везикулы кавеол используются для переноса молекул различного размера в клетку. В отличие от большинства видов эндоцитоза, при котором кавеолы ​​используются для доставки содержимого везикул в лизосомы или другие органеллы, эндоцитозированный посредством потоцитоза материал попадает в цитозоль. [8]
  • Фагоцитоз это процесс, посредством которого клетки связывают и поглощают твердые частицы диаметром более 0,75 мкм, такие как частицы пыли небольшого размера, клеточный мусор, микроорганизмы и апоптотический клетки. Эти процессы включают захват большей площади мембраны, чем клатрин-опосредованный эндоцитоз и кавеолы путь.

Более поздние эксперименты показали, что эти морфологические описания эндоцитозных событий могут быть неадекватными, и более подходящий метод классификации может быть основан на клатриновой зависимости конкретных путей с множественными подтипами клатрин-зависимого и клатрин-независимого эндоцитоза. Механистическое понимание нефагоцитарного, независимого от клатрина эндоцитоза отсутствует, но недавнее исследование показало, как Граф1 регулирует широко распространенные клатрин-независимый эндоцитарный путь известный как путь CLIC / GEEC. [10]

Основные компоненты эндоцитарного пути

Эндоцитарный путь клеток млекопитающих состоит из отдельных мембранных компартментов, которые интернализируют молекулы из плазматической мембраны и рециркулируют их обратно на поверхность (как в ранних эндосомах и рециркулирующих эндосомах) или сортируют их на деградацию (как в поздних эндосомах и лизосомах). Основные компоненты пути эндоцитоза: [3]

  • Рано эндосомы являются первым отделом пути эндоцитоза. Ранние эндосомы часто расположены на периферии клетки и принимают большинство типов пузырьков, исходящих с поверхности клетки. Они имеют характерную тубуло-везикулярную структуру (везикулы до 1 мкм в диаметре с соединенными канальцами примерно 50 нм в диаметре) и умеренно кислый pH. Они в основном сортируют органеллы, в которых многие эндоцитированные лиганды отделяются от своих рецепторы в кислотном pH компартмента, и из которого многие рецепторы возвращаются на поверхность клетки (через канальцы). [11][12] Это также место сортировки по трансцитотическому пути к более поздним компартментам (таким как поздние эндосомы или лизосомы) через трансвезикулярные компартменты (например, мультивезикулярные тельца (MVB) или везикулы эндосомального носителя (ECV)).
  • Поздние эндосомы получить эндоцитозированный материал по пути к лизосомы, обычно из ранних эндосом в пути эндоцитоза, из сети транс-Гольджи (TGN) в пути биосинтеза и из фагосомы в фагоцитарном пути. [13] Поздние эндосомы часто содержат белки, характерные для нуклеосом, митохондрий и мРНК, включая гликопротеины лизосомных мембран и кислые гидролазы. Они кислые (примерно pH 5,5) и участвуют в пути транспортировки манноза-6-фосфат рецепторы. Считается, что поздние эндосомы опосредуют окончательный набор событий сортировки перед доставкой материала в лизосомы.
  • Лизосомы являются последним отделом пути эндоцитоза. Их основная функция - расщеплять продукты жизнедеятельности клеток, жиры, углеводы, белки и другие макромолекулы на простые соединения. Затем они возвращаются в цитоплазму как новые материалы для строительства клеток. Для достижения этой цели лизосомы используют около 40 различных типов гидролитических ферментов, все из которых производятся в эндоплазматическом ретикулуме, модифицированном в аппарат Гольджи и функционируют в кислой среде. [14] Приблизительный pH лизосомы составляет 4,8 и составляет электронная микроскопия (EM) обычно выглядят как большие вакуоли (1-2 мкм в диаметре), содержащий электронно-плотный материал. Они имеют высокое содержание белков лизосомальной мембраны и активных лизосомальных гидролаз, но не имеют маннозо-6-фосфатного рецептора. Обычно они считаются основным гидролитическим отделением ячейки. [15][16]

Недавно было обнаружено, что эизосома служит порталом эндоцитоза у дрожжей. [17]

Клатрин-опосредованный эндоцитоз

Основным путем эндоцитоза в большинстве клеток и наиболее понятным является путь, опосредованный молекулой клатрин. [18] [19] Этот большой белок способствует образованию ямок, покрытых оболочкой на внутренней поверхности плазматическая мембрана ячейки. Затем эта ямка прорастает в клетку, образуя везикулу, покрытую оболочкой, в цитоплазме клетки. При этом он вводит в ячейку не только небольшую площадь поверхности ячейки, но и небольшой объем жидкости извне ячейки. [20] [21] [22]

Оболочки функционируют, чтобы деформировать донорскую мембрану с образованием везикул, а также они действуют в отборе груза везикул. Комплексы оболочки, которые до сих пор были хорошо охарактеризованы, включают белок оболочки-I (COP-I), COP-II и клатрин. [23] [24] Клатриновые оболочки участвуют в двух важнейших транспортных стадиях: (i) рецепторно-опосредованный эндоцитоз и эндоцитоз в жидкой фазе от плазматической мембраны к ранней эндосоме и (ii) транспорт от TGN к эндосомам. При эндоцитозе клатриновая оболочка собирается на цитоплазматической стороне плазматической мембраны, образуя ямки, которые инвагинируют, чтобы отщипнуть (расслоение) и стать свободными CCV. В культивируемых клетках сборка CCV занимает ~ 1 мин, и каждую минуту может образовываться от нескольких сотен до тысячи и более. [25] Основным каркасным компонентом клатриновой оболочки является белок массой 190 кДа, называемый тяжелой цепью клатрина (CHC), который связан с белком массой 25 кДа, называемым легкой цепью клатрина (CLC), образуя трехногие тримеры, называемые трискелионами.

Везикулы избирательно концентрируются и исключают определенные белки во время образования и не являются репрезентативными для мембраны в целом. Адаптеры AP2 представляют собой мультисубъединичные комплексы, которые выполняют эту функцию на плазматической мембране. Наиболее изученными рецепторами, сконцентрированными в покрытых оболочкой везикулах клеток млекопитающих, являются рецепторы Рецептор ЛПНП (который удаляет ЛПНП из циркулирующей крови), рецептор трансферрина (который переносит ионы трехвалентного железа, связанные трансферрин в клетку) и рецепторы некоторых гормонов (например, EGF).

В любой момент около 25% плазматической мембраны фибробласта состоит из покрытых ямками. Поскольку покрытая ямка живет около минуты, прежде чем она прорастет в клетку, фибробласт захватывает ее поверхность этим путем примерно раз в 16 минут. Покрытые оболочкой везикулы, образованные из плазматической мембраны, имеют диаметр около 36 нм и время жизни, измеряемое в несколько секунд. Как только шерсть сброшена, оставшаяся везикула сливается с эндосомы и проходит по эндоцитарному пути. Фактический процесс почкования, в результате которого ямка превращается в пузырьки, осуществляется клатрином с помощью набора цитоплазматических белков, который включает динамин и адаптеры, такие как адаптироваться.

Покрытые ямки и пузырьки впервые были замечены на тонких срезах ткани в электронном микроскопе Мэттом Лайонсом и Паркером Джорджем. Важность их для очистки крови от ЛПНП была обнаружена Ричардом Г. Андерсоном, Майкл С. Браун и Джозеф Л. Гольдштейн в 1977 г. [26] Покрытые везикулы сначала были очищены Барбара Пирс, который открыл молекулу клатриновой оболочки в 1976 году. [27]

рецептор-опосредованный эндоцитоз это клеточный феномен, который включает в себя контролируемый вход определенных молекул в клетку. Материал для проглатывания постепенно окружается небольшой частью плазматической мембраны, пока все вещество не будет покрыто. Затем этот желчный пузырь разрывается внутри клетки.


Этот тип эндоцитоза дает клетке механизм для различения веществ, которые входят. Кроме того, это повышает эффективность процесса по сравнению с недискриминационным эндоцитозом.

Противоположной концепцией эндоцитоза является экзоцитоз, который включает в себя высвобождение молекул во внешнюю среду клеток..

  • 1 Что такое эндоцитоз?
    • 1.1 Классификация
    • 4.1 Модель рецептор-опосредованного эндоцитоза: холестерин у млекопитающих
    • 4.2 Что происходит при сбое системы?

    Что такое эндоцитоз?

    Эукариотические клетки обладают способностью захватывать молекулы из внеклеточной среды и включать их внутрь через процесс, называемый эндоцитозом. Термин приписан исследователю Кристиану Деду. Он был предложен в 1963 году и включал в себя прием широкого спектра молекул.

    Явление происходит следующим образом: молекула или материал, подлежащий введению, окружен частью цитоплазматической мембраны, которая впоследствии инвагинируется. Таким образом, везикула, содержащая молекулу, образуется.

    классификация

    В зависимости от типа материала, который входит, процесс эндоцитоза классифицируется на фагоцитоз и пиноцитоз..

    Что такое рецептор-опосредованный эндоцитоз?

    Эндоцитоз, опосредованный рецептором, представляет собой клеточное явление, характеризующееся поступлением молекул в клетку избирательным и контролируемым образом. Молекулы для входа являются специфическими.

    Депрессии образуют инвагинацию, начинающуюся с мембраны, что приводит к образованию везикул, покрытых клатрином, которые содержат рецепторы и соответствующие им макромолекулы. Макромолекула, которая связывается с рецептором, называется лигандом.

    После образования небольших клатриновых пузырьков происходит слияние последних со структурами, называемыми ранними эндосомами. На этом этапе содержимое внутренней части клатринового пузырька распределяется по разным областям. Одним из них является лизосомы, или они могут быть переработаны в плазматической мембране.

    функции

    Процессы пиноцитоза и традиционного фагоцитоза относятся к недискриминационным типам. То есть везикулы будут улавливать любую молекулу - твердую или жидкую - которая находится во внеклеточном пространстве и транспортируется в клетку..

    Опосредованный рецептором эндоцитоз обеспечивает клетку очень избирательным механизмом, который позволяет различать и повышать эффективность интернализации частиц в клеточную среду..

    Как мы увидим позже, этот процесс позволяет принимать очень важные молекулы, такие как холестерин, витамин B12 и железо. Эти последние две молекулы используются для синтеза гемоглобина и других молекул

    К сожалению, наличие рецепторов, которые опосредуют эндоцитоз, использовалось рядом вирусных частиц для проникновения в клетку - например, вирусом гриппа и ВИЧ..

    процесс

    Чтобы понять, как происходит процесс рецептор-опосредованного эндоцитоза, было использовано поглощение холестерина клетками млекопитающих.

    Холестерин является молекулой липидной природы с множественными функциями, такими как изменение текучести в клеточных мембранах и в качестве предшественника стероидных гормонов, связанных с половой функцией организмов..

    Модель рецептор-опосредованного эндоцитоза: холестерин у млекопитающих

    Холестерин - это молекула, очень нерастворимая в воде. Следовательно, его транспорт происходит внутри кровотока в виде частиц липопротеинов. Среди наиболее распространенных липопротеинов низкой плотности, обычно сокращенно ЛПНП - сокращение от его аббревиатуры на английском языке. липопротеины низкой плотности.

    Благодаря исследованиям, проведенным в лаборатории, был сделан вывод о том, что молекула ЛПНП проникает в клетку благодаря связыванию со специфическим рецептором клеточной поверхности, расположенным в клатрин-покрытых депрессиях.

    Внутри эндосом с ЛПНП находится кислота, которая позволяет диссоциации молекулы ЛПНП и ее рецептора.

    После разделения судьба рецепторов должна быть переработана в плазматической мембране, в то время как ЛПНП продолжает свой транспорт в лизосомах. Внутри ЛПНП гидролизуются специфическими ферментами, вырабатывающими холестерин.

    Наконец, холестерин высвобождается, и клетка может взять его и использовать в различных задачах, где это необходимо, таких как мембраны.

    Что происходит при сбое системы?

    Существует наследственное заболевание, называемое семейной гиперхолестеринемией. Одним из симптомов этой патологии являются высокие уровни холестерина. Это расстройство возникает из-за невозможности ввести молекулу ЛПНП из внеклеточной жидкости в клетки. У пациентов наблюдаются небольшие мутации в рецепторах.

    После обнаружения заболевания стало возможным выявить, что в здоровых клетках присутствовал рецептор, ответственный за опосредование проникновения ЛПНП, который накапливает точечные клеточные депрессии.

    В некоторых случаях пациенты могли распознавать ЛПНП, но их рецепторы не были обнаружены в покрытых депрессиях. Этот факт привел к признанию важности депрессий с покрытием в процессе эндоцитоза.

    Клатрин-независимый эндоцитоз

    Клетки также имеют пути, которые позволяют выполнять эндоцитоз без участия клатрина. Среди этих путей выделяются молекулы, связанные с мембранами и жидкостями, которые могут подвергаться эндоцитозу, несмотря на отсутствие клатрина..

    Молекулы, которые входят таким образом, проникают, используя небольшие инвагинации, называемые кавеолами, расположенными в плазматической мембране..

    Читайте также: