Pinozytose

Pinozytose
n.

Der Prozess der Zellen, extrazelluläre Flüssigkeiten (ECF) oder die umgebende Flüssigkeit aufzunehmen, ist jedoch nicht sehr spezifisch für die Substanzen oder gelösten Partikel, die sie absorbiert. Auch als „Zell-trinken“. Quelle: Clare Brown, BiologyOnline.com

Pinozytose Definition

Was ist Pinozytose? Pinozytose ist die Einnahme von extrazellulären Flüssigkeiten, d.h., die Flüssigkeit, die die Zelle umgibt, zusammen mit ihrem Inhalt von kleinen gelösten Molekülen (gelösten Molekülen). Dies beginnt damit, dass die Zelle durch ihre Membran schmale Kanäle bildet, die sich zu Vesikeln zusammenklemmen und mit Endosomen verschmelzen, was zur Hydrolyse oder zum Abbau des Inhalts führt. Pinozytose kann als „Zelltrinken“ angesehen werden, da das Wort aus dem Griechischen „pino“ stammt, was „trinken“ und „Cyto“ bedeutet, was „Zelle“ bedeutet. Pinozytose wurde 1931 von Warren Lewis entdeckt und wird auch als flüssigphasige Endozytose bezeichnet.,

What Happens During Pinocytosis?

Pinocytosis is an example of endocytosis (a cellular process in which substances are brought inside a cell). Examples of endocytosis include phagocytosis and pinocytosis.

Pinocytosis occurs in most types of cells within multicellular organisms., Es wird nun angenommen, dass viele Beschreibungen der unspezifischen Pinozytose unter den Titel der rezeptorvermittelten Endozytose fallen. Unabhängig davon kann jede Endozytose, die sich auf die Aufnahme von Flüssigkeit von außerhalb der Zelle bezieht, an der Pinosomen (flüssigkeitsgefüllte Vesikel) beteiligt sind, die für die Größe irrelevant sind, als Pinozytose bezeichnet werden.

Die die Zelle umgebende Membran kann als semipermeabel beschrieben werden. Dies bedeutet, dass es einige Moleküle über Diffusion ein-oder auslässt. Die Zellmembran enthält auch verschiedene Lipide, Fette und Proteinkanäle/ – träger.,

Während der Pinozytose können nur kleine Partikel aufgenommen werden, da sie üblicherweise in der extrazellulären Flüssigkeit gelöst sind. Das resultierende Vesikel enthält diese extrazelluläre Flüssigkeit komplett mit ihren gelösten Stoffen.

Das Vesikel kann als membrangebundene Organelle beschrieben werden; es besteht aus der extrazellulären Membran der Zelle, die das Fluid kugelförmig umschließt. Die Pinozytose kann durch elektrostatische Wechselwirkung zwischen einer positiv geladenen Substanz wie dem geladenen Teil eines Peptids oder Proteins und der negativ geladenen Oberfläche der Zellmembran ausgelöst werden., Dies kann die Bindung an die Zellmembran initiieren und die Form der Membran verändern, um einen Beutel um die Flüssigkeit zu bilden, der das geladene Peptid oder Protein enthält.

Schließlich kräuselt sich die Membran auf sich selbst, und der Beutel wird „abgeklemmt“, so dass das resultierende Vesikel in das Zytoplasma der Zelle driftet.

Die pinozytotischen Vesikel fungieren als Träger der extrazellulären Flüssigkeit in die Zelle. Im nächsten Abschnitt erfahren Sie mehr über die Schritte zur Pinozytose.

Schritte der Pinozytose

Schritt 1., Ein Molekül in der extrazellulären Flüssigkeit bindet an die Zellmembran, die den Pinozytoseprozess beginnt.

Schritt 2. Dies löst die Zellmembran aus, um eine Falte um die Flüssigkeit zu bilden, die die zu aufgenommenen Moleküle enthält.

Schritt 3. Die Zellmembran dringt ein (faltet sich auf sich selbst zurück), um einen Beutel zu bilden.

Schritt 4. Dieser Beutel wird dann an der Zellmembran abgeklemmt und kann in das Zytosol der Zelle wandern.

Function of Pinocytosis

The main function of pinocytosis is to absorb extracellular fluids. It plays an important role in the uptake of nutrients along with the removal of waste products and signal transduction.

Examples of Pinocytosis

What are examples of pinocytosis?, In eukaryotischen Zellen wird die Pinozytose weit verbreitet eingesetzt, vom Transport gelöster Fette (z. B. Lipoprotein niedriger Dichte) und Vitamine bis zur Entfernung von Abfallstoffen über die Nierenzellen. Es wird von Zellen des Immunsystems verwendet, um die extrazelluläre Flüssigkeit auf Antigene (Toxine oder Fremdstoffe) zu überprüfen. Es kann auch in den Mikrovilli des Verdauungssystems gesehen werden. Interessanterweise können Grippeviren bestimmte Methoden der Pinozytose anwenden, um in Zellen einzudringen, ebenso wie einige bakterielle Toxine.,

Is Pinocytosis Active or Passive?

Endocytosis is a process that uses energy (ATP) within the cell. It can therefore be described as active transport rather than passive transport., Die Pinozytose ist nicht spezifisch, obwohl der Prozess durch ein Molekül wie ein bestimmtes Ion ausgelöst werden kann, das resultierende Vesikel ist eine Ansammlung von allem, was sich sonst noch in der umgebenden extrazellulären Flüssigkeit befindet.

Arten der Pinozytose

Pinozytose kann durch die Größe der aufzunehmenden Moleküle geteilt werden. Mikropinozytose bezieht sich auf die Aufnahme kleiner Moleküle mit einer Vesikelgröße von etwa 0,1 µm. Caveolin-vermittelte Pinozytose ist ein häufiges Beispiel für Mikropinozytose, das im Folgenden näher beschrieben wird. Die Makropinozytose führt zur Bildung größerer Vesikel von etwa 0.,5-5 µm. Makropinozytose ist ein nicht selektiver Prozess. Es führt zur Bildung großer Makropinosomen. Das Protein Actin ist weitgehend an der Bildung von Vorsprüngen oder Brüsten in der Zellmembran beteiligt, was zur Bildung dieser großen Vesikel führt. Die Makropinozytose wird von Immunzellen wie Makrophagen verwendet, um extrazelluläre Massenflüssigkeit auf lösliche Antigene zu untersuchen, die bei Bedarf eine Immunantwort hervorrufen können.

Die Pinozytose kann basierend auf dem Wirkungsmechanismus weiter in 4 Untertypen unterteilt werden., Dies sind Makropinozytose, Clathrin-vermittelte Endozytose (auch als Rezeptor-vermittelte Endozytose bekannt), Caveolae-vermittelte Endozytose und Clathrin-unabhängige/Caveolae-unabhängige Endozytose. Die folgende Abbildung zeigt diese verschiedenen Prozesse.

Clathrin-mediated pinocytosis

This type of endocytosis is important for many membrane-bound molecules and soluble molecules such as hormones, metabolites, or proteins. The process can be described as follows:

Macromolecules in the extracellular fluid can bind to receptors on the cell surface membrane., Infolgedessen beginnt Clathrin mit Hilfe von Proteinmolekülen um die Zellmembran herum zu polymerisieren. Das Clathrinmolekül kann als 3-beinige Struktur oder Clathrin-Triskelion beschrieben werden. Es besteht aus einem Mittelpunkt, der als Scheitelpunkt bekannt ist, einer schweren Kette und einer leichten Kette, die durch ein „Knie“ und eine kugelförmige Domäne am Ende jedes Beins getrennt sind (siehe Abbildung unten).

Adapterproteine, auch Adaptine genannt, bilden eine Schicht zwischen der Clathrinbeschichtung. Clathrin-beschichtete Vesikel bestehen aus 3 verschiedenen Schichten. Die innere Lipidmembran enthält verschiedene Proteine, eine Adapterproteinschicht und eine äußere Clathrinschicht. Die Adapterproteine sind daher in der Lage, sowohl mit den Lipid-als auch mit den Clathrinschichten zu interagieren.

Die beschichteten Gruben, die die Vesikel bilden, bestehen aus Clathrin und einem großen Proteinkomplex, der als Adapterprotein 2 (AP-2) bekannt ist., Diese Vesikel enthalten die Makromoleküle zusammen mit den gebundenen entsprechenden Rezeptoren. Wenn sich ein mit Clathrin beschichteter Beutel bildet, polymerisiert Dynamin, ein zytosolisches Protein, über dem Ende des Beutels und versiegelt ihn. Dies nutzt Energie aus der GTP-Hydrolyse. Das mit Clathrin beschichtete Vesikel kann dann mit einem frühen Endosom verschmelzen. Wenn das frühe Endosom saurer wird, löst sich das Molekül vom Zellrezeptor und kann von der Zelle verwendet werden., Der Zellrezeptor verbleibt innerhalb des Endosoms und wird entweder zurück zur Zellmembran transportiert oder in späte Endosomen übertragen, wo er dem Weg des Lysosomenabbaus folgt.

Clathrin-vermittelte Endozytose ist die am meisten untersuchte Art der Endozytose mit über 50 Proteinen, von denen angenommen wird, dass sie an der Bildung von Clathrin-beschichteten Vesikeln beteiligt sind.

Caveolae-vermittelte Pinozytose

Diese Art von Pinozytose tritt in Adipozyten (Fettzellen) und Endothelzellen auf. Der in den 1950er Jahren entdeckte Caveolae-Komplex besteht aus Lipiden, Sphingolipiden und Proteinen, die als Caveoline und Cavine bezeichnet werden. Es gibt 3 Arten von Caveolae-Proteinen, dies sind CAV-1, CAV-2 und CAV-3. CAV-3-Proteine sind muskelspezifisch. Es gibt 4 Arten von Cavin-Proteinen, darunter cavin1 (PTRF), Cavin2 (SDPR), Cavin3 (PRKCDBP) und Cavin4 (MURC), die muskelspezifisch sind. Caveolae Gruben sind Reich an Proteinen und Lipiden., Die meisten Zelltypen enthalten Caveolae. Sie werden oft als Kolben-oder höhlenförmig beschrieben, ihre Form variiert jedoch je nach Physiologie der Zelle. Jedes Caveolae-Molekül enthält etwa 150 CAV-1-Moleküle und etwa 50 Cavin-Moleküle.

Caveolae sind in der Plasmamembran im Allgemeinen unbeweglich, aber wenn ein Rezeptor aktiviert wird, können sie von der Plasmamembran abknospen (siehe Abbildung unten). Caveolae können sich von der Plasmamembran lösen, um Vesikel zu bilden., Studien haben gezeigt, dass einige von der Plasmamembran abknopfen, nur um damit zu verschmelzen, während andere sich zum frühen Endosom bewegen und dann zur Plasmamembran zurückkehren. Das Enzym Dynamin ist das Hauptprotein, das an der Versiegelung des Halses durch Wechselwirkung mit CAV-1 beteiligt ist. Es wird angenommen, dass Caveolae am Transport von Albumin durch die Zelle beteiligt sind. Es wurde auch entdeckt, dass einige Krankheitserreger die Caveolae-vermittelte Pinozytose verwenden, um in Zellen einzudringen und den Endosom-Lysosomenweg wie das Simian-Virus 40 (SV40) zu vermeiden.,

Clathrin and caveolae-independent pinocytosis

This process of pinocytosis works independently of receptors or other material stimuli. It does not require the coat proteins for the formulation of vesicles. Actin and other related proteins are vital in this pathway for vesicle formation., Fracht kann an frühe Endosomen geliefert werden, um dem späten Endosompfad zum Lysosom zu folgen. Es kann auch an das Golgi-Netzwerk gesendet oder zum Recycling an die Plasmamembran zurückgesendet werden.

Pinozytose vs Phagozytose

Sowohl Pinozytose als auch Phagozytose verbrauchen Energie (ATP). Es gibt jedoch viele Unterschiede zwischen Pinozytose und Phagozytose (siehe Tabelle unten). Die Phagozytose wird hauptsächlich von Immunzellen wie Monozyten/Makrophagen sowie Neutrophilen und dendritischen Zellen durchgeführt. Pinozytose hingegen tritt bei den meisten Zelltypen auf., Die Phagozytose nimmt größere feste Materialien wie Bakterien auf, die abgebaut werden sollen, als bereits gelöste Flüssigkeiten. Phagozytose ist ein Prozess, der Phagosomen bildet, die 1-2 µm Partikel aufnehmen, im Gegensatz zu 0,1 – 0,2 µm Partikeln, die von Pinosomen in Pinozytose aufgenommen werden. Darüber hinaus ist die Phagozytose ein ausgelöster Prozess im Vergleich zu einem konstanten Prozess, wie er bei der Pinozytose auftritt. Schließlich beinhaltet die Phagozytose die Bildung von Pseudopodium (Vorsprüngen auf der Zelloberfläche), bevor das Phagosom gebildet wird.,