Definicja i przykłady pinocytozy

Pinocytoza jest procesem komórkowym, w którym spożywane są płyny i składniki odżywcze komórki. Nazywany również picie komórekpinocytoza jest rodzajem endocytoza który obejmuje składanie do wewnątrz Błona komórkowa (błona plazmatyczna) i tworzenie się pęcherzyków wypełnionych płynem. Pęcherzyki te transportują płyn pozakomórkowy i rozpuszczone cząsteczki (sole, cukry itp.) Przez komórki lub osadzają je w komórkach cytoplazma. Pinocytoza, czasami określana jako endocytoza w fazie płynnej, to ciągły proces zachodzący w większości komórek i niespecyficzny sposób internalizacji płynów i rozpuszczonych składników odżywczych. Ponieważ pinocytoza polega na usunięciu części błony komórkowej podczas tworzenia pęcherzyków, materiał ten musi zostać wymieniony, aby komórka mogła utrzymać swój rozmiar. Materiał membrany jest zawracany na powierzchnię membrany egzocytoza. Procesy endocytotyczne i egzocytotyczne są regulowane i zrównoważone, aby zapewnić, że wielkość komórki pozostaje względnie stała.

Pinocytoza jest inicjowana przez obecność pożądanych cząsteczek w płynie pozakomórkowym w pobliżu powierzchni błony komórkowej. Te cząsteczki mogą obejmować

Wychwyt wody i rozpuszczonych cząsteczek przez komórki zachodzi przez dwa główne szlaki: mikropinocytozę i makropinocytozę. W mikropinocytoza, bardzo małe pęcherzyki (o średnicy około 0,1 mikrometra) powstają, gdy błona plazmatyczna inaginuje i tworzy wewnętrzne pęcherzyki, które odrywają się od błony. Caveolae są przykładami mikropinocytotycznych pęcherzyków, które znajdują się w błonach komórkowych większości rodzaje komórek ciała. Caveolae po raz pierwszy oglądano w tkanka nabłonkowa te linie naczynia krwionośne (śródbłonek).

W makropinocytozapowstają pęcherzyki większe niż te powstałe w wyniku mikropinocytozy. Pęcherzyki te przechowują większe objętości płynów i rozpuszczonych składników odżywczych. Średnica pęcherzyków wynosi od 0,5 do 5 mikrometrów. Proces makropinocytozy różni się od mikropinocytozy tym, że falbany tworzą się w błonie plazmatycznej zamiast inwokacji. Falbany są generowane jako cytoszkielet zmienia porządek aktyny mikrofilamenty w membranie. Falbany rozciągają części błony jako przypominające ramiona wypukłości do płynu pozakomórkowego. Falbany następnie składają się z powrotem otaczając części płynu pozakomórkowego i tworząc pęcherzyki zwane makropinosomy. Makropinosomy dojrzewają w cytoplazma i albo połącz się z lizosomy (zawartość jest uwalniana do cytoplazmy) lub migrują z powrotem do błony plazmatycznej w celu recyklingu. Makropinocytoza jest powszechna u białe krwinki, Jak na przykład makrofagi i komórki dedrytyczne. Te system odprnościowy komórki wykorzystują ten szlak jako środek do badania płynu pozakomórkowego na obecność antygenów.

Podczas gdy pinocytoza jest rozsądnym procesem nieselektywnego pobierania płynów, składników odżywczych i cząsteczek, zdarzają się sytuacje, w których komórki wymagają określonych cząsteczek. Makrocząsteczki, Jak na przykład białka i lipidy, są podejmowane bardziej efektywnie przez proces endocytozy za pośrednictwem receptora. Ten rodzaj endocytozy jest ukierunkowany i wiąże określone cząsteczki w płynie pozakomórkowym poprzez zastosowanie białka receptorowe położony w obrębie Błona komórkowa. W tym procesie określone cząsteczki (ligandy) wiążą się ze specyficznymi receptorami na powierzchni białka błonowego. Po związaniu cząsteczki docelowe są internalizowane przez endocytozę. Receptory są syntetyzowane przez komórkę organelle zwany retikulum endoplazmatyczne (ER). Po zsyntetyzowaniu ER wysyła receptory do Aparat Golgiego do dalszego przetwarzania. Stamtąd receptory są wysyłane do błony plazmatycznej.

Za pośrednictwem receptora szlak endocytotyczny jest zwykle związany z regionami błony komórkowej, które zawierają jamy pokryte klatriną. Są to obszary, które są zakryte (po stronie membrany skierowanej w stronę cytoplazma) z białkową klatyną. Gdy docelowe cząsteczki wiążą się ze specyficznymi receptorami na powierzchni błony, kompleksy cząsteczka-receptor migrują w kierunku i gromadzą się w jamach pokrytych klatheriną. Regiony wykopu inaginują i są internalizowane przez endocytozę. Po internalizacji nowo utworzony pęcherzyki pokryte klatriną, zawierające płyn i pożądane ligandy migrują przez cytoplazmy i łączą się z wczesne endosomy (worki związane z błoną, które pomagają sortować zinternalizowany materiał). Powłoka z klatheriny jest usuwana, a zawartość pęcherzyka jest kierowana do odpowiednich miejsc docelowych. Substancje pozyskane w procesach za pośrednictwem receptorów obejmują żelazo, cholesterol, antygeny i patogeny.

Endocytoza za pośrednictwem receptora umożliwia komórkom pobieranie wysokich stężeń określonych ligandów z płynu pozakomórkowego bez proporcjonalnego zwiększania objętości przyjmowanego płynu. Oszacowano, że proces ten jest ponad sto razy skuteczniejszy w pobieraniu selektywnych cząsteczek niż pinocytoza. Ogólny opis procesu opisano poniżej.

Adsorpcyjna pinocytoza jest niespecyficzną postacią endocytozy, która jest również związana z jamami pokrytymi klatheriną. Pinocytoza adsorpcyjna różni się od endocytozy pośredniczonej przez receptor tym, że nie są zaangażowane wyspecjalizowane receptory. Naładowane interakcje między cząsteczkami a powierzchnią błony utrzymują cząsteczki na powierzchni w jamach pokrytych klatheriną. Te jamki tworzą się tylko przez około minutę, zanim zostaną internalizowane przez komórkę.