pinocytoza

pinocytoza
N.

proces wchłaniania przez komórki płynów zewnątrzkomórkowych (ECF) lub otaczających płynów, ale niezbyt specyficzny w substancjach lub rozpuszczonych cząsteczkach, które absorbuje. Zwany także „piciem komórek”.
źródło: Clare Brown, BiologyOnline.com

definicja pinocytozy

Co to jest pinocytoza? Pinocytoza polega na przyjmowaniu płynów pozakomórkowych, tj., płyn otaczający komórkę wraz z zawartością małych rozpuszczonych cząsteczek (substancji rozpuszczonych). Zaczyna się to od tego, że komórka tworzy wąskie kanały przez błonę, które uszczypną się w pęcherzyki i łączą się z endosomami, powodując hydrolizę lub rozpad zawartości. Pinocytoza może być uważana za „picie komórek”, ponieważ słowo to pochodzi od greckiego „pino”, co oznacza” pić ” i „cyto”, co oznacza „komórka”. Pinocytoza została odkryta przez Warrena Lewisa w 1931 roku i jest również znana jako endocytoza w fazie płynów.,

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., Obecnie uważa się, że wiele opisów nieswoistej pinocytozy pochodzi z tytułu endocytozy za pośrednictwem receptora. Niezależnie od tego, każda endocytoza, która odnosi się do wychwytywania płynu z zewnątrz komórki, która obejmuje pinosomy (pęcherzyki wypełnione płynem), bez względu na rozmiar, może być określana jako pinocytoza.

błonę otaczającą komórkę można określić jako półprzepuszczalną. Oznacza to, że umożliwia on niektórym cząsteczkom wejście lub wyjście poprzez dyfuzję. Błona komórkowa zawiera również różne lipidy, tłuszcze i kanały białkowe/nośniki.,

tylko małe cząstki mogą być pobierane podczas pinocytozy, ponieważ zwykle rozpuszczają się w płynie zewnątrzkomórkowym. Powstały pęcherzyk zawiera ten płyn zewnątrzkomórkowy wraz z rozpuszczonymi substancjami.

pęcherzyk można opisać jako organelle związane z błoną; składa się z błony zewnątrzkomórkowej komórki zamykającej płyn w układzie kulistym. Pinocytoza może być inicjowana przez oddziaływanie elektrostatyczne między dodatnio naładowaną substancją, taką jak naładowana część peptydu lub białka, a ujemnie naładowaną powierzchnią błony komórkowej., Może to zainicjować wiązanie z błoną komórkową, zmieniając kształt błony, aby utworzyć torebkę wokół płynu zawierającego naładowany peptyd lub białko.

w końcu błona zwija się wokół siebie, a torebka jest „ściśnięta”, pozwalając powstałemu pęcherzykowi dryfować do cytoplazmy komórki.

pęcherzyki pinocytowe funkcjonują jako nośniki płynu zewnątrzkomórkowego do komórki. Zobacz następną sekcję, aby dowiedzieć się o krokach związanych z pinocytozą.

etapy pinocytozy

Krok 1., Cząsteczka w płynie pozakomórkowym wiąże się z błoną komórkową, która rozpoczyna proces pinocytozy.

Krok 2. Powoduje to, że błona komórkowa tworzy fałd wokół płynu zawierającego cząsteczki do spożycia.

Krok 3. Błona komórkowa invaginates (fałdy z powrotem na siebie), aby utworzyć torebkę.

Krok 4. Ta torebka jest następnie ściągana na błonę komórkową i może migrować do cytozolu komórki.

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?, W komórkach eukariotycznych pinocytoza jest szeroko stosowana, od transportu rozpuszczonych tłuszczów (np. lipoprotein o niskiej gęstości) i witamin do usuwania odpadów przez komórki nerek. Jest on używany przez komórki układu odpornościowego do sprawdzania płynu pozakomórkowego pod kątem antygenów (toksyn lub substancji obcych). Można go również zaobserwować w mikrowłókniakach układu pokarmowego. Co ciekawe, wirusy grypy mogą wykorzystywać pewne metody pinocytozy, aby uzyskać dostęp do komórek, podobnie jak niektóre toksyny bakteryjne.,

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., Pinocytoza nie jest specyficzna, chociaż proces ten może być wywołany przez cząsteczkę, taką jak pewien jon, powstały pęcherzyk jest zbiorem tego, co jeszcze znajduje się w otaczającym płynie zewnątrzkomórkowym.

rodzaje pinocytozy

Pinocytozę można podzielić przez wielkość cząsteczek, które mają być pobrane. Mikropinocytoza odnosi się do wychwytu małych cząsteczek o rozmiarze pęcherzyka około 0,1 µm. Pinocytoza caveolityczna jest częstym przykładem mikropinocytozy, która zostanie szczegółowo opisana poniżej. W wyniku makropinocytozy powstają większe pęcherzyki rzędu 0.,5-5 µm. Makropinocytoza jest procesem nieselektywnym. Powoduje to powstawanie dużych makropinosomów. Aktyna białkowa jest w dużej mierze zaangażowana w tworzenie występów lub falbanek w błonie komórkowej, co powoduje powstawanie tych dużych pęcherzyków. Makropinocytoza jest wykorzystywana przez komórki odpornościowe, takie jak makrofagi, do pobierania próbek płynu pozakomórkowego w celu uzyskania rozpuszczalnych antygenów, które w razie potrzeby mogą wywołać odpowiedź immunologiczną.

Pinocytozę można dalej podzielić na 4 podtypy w oparciu o mechanizm działania., Są to: makropinocytoza, endocytoza zależna od klathryny (znana również jako endocytoza zależna od receptora), Endocytoza zależna od Caveolae i endocytoza niezależna od Clathryny/caveolae. Poniższy rysunek pokazuje te różne procesy.

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., W rezultacie clathrin zaczyna polimeryzować wokół błony komórkowej za pomocą cząsteczek adaptera. Cząsteczka klathryny może być opisana jako trójnożna struktura lub triskelion klathryny. Składa się z centralnego punktu znanego jako wierzchołek, ciężkiego łańcucha i lekkiego łańcucha oddzielonego „kolanem” i globularną domeną na końcu każdej nogi (patrz rysunek poniżej).

białka Adaptorów, znane również jako adaptiny, tworzą warstwę pomiędzy warstwą klathryny. Pęcherzyki pokryte klathryną składają się z 3 różnych warstw. Wewnętrzna błona lipidowa zawierająca różne białka, warstwa białka adaptacyjnego i zewnętrzna warstwa klathryny. Białka adaptera są zatem w stanie wchodzić w interakcje zarówno z warstwami lipidowymi, jak i klathrynowymi.

otoczki, które tworzą pęcherzyki, tworzą klatrynę i duży kompleks białkowy znany jako białko adaptor 2 (AP-2)., Pęcherzyki te zawierają makrocząsteczki wraz z powiązanymi odpowiednimi receptorami. Kiedy tworzy się woreczek pokryty klathryną, dynamina, białko cytozolowe polimeryzuje na końcu woreczka, uszczelniając go. Wykorzystuje energię z hydrolizy GTP. Pęcherzyek pokryty klathryną jest następnie w stanie połączyć się z wczesnym endosomem. Ponieważ wczesny endosom staje się bardziej kwaśny, cząsteczka odłącza się od receptora komórkowego i może być używana przez komórkę., Receptor komórkowy pozostaje wewnątrz endosomu i jest albo transportowany z powrotem do błony komórkowej, albo jest przenoszony do późnych endosomów, gdzie podąża drogą degradacji lizosomu.

endocytoza za pośrednictwem Klathryny jest najczęściej badanym typem endocytozy, z ponad 50 białkami, które są uważane za zaangażowane w tworzenie pęcherzyków powlekanych klathryną.

pinocytoza z udziałem Caveolae

ten typ pinocytozy występuje w adipocytach (komórkach tłuszczowych) i komórkach śródbłonka. XX wieku kompleks caveolae składa się z lipidów, sfingolipidów i białek zwanych caveolinami i cavinami. Istnieją 3 rodzaje białek caveolae, są to CAV-1, CAV-2 i CAV-3. Białka CAV-3 są specyficzne dla mięśni. Istnieją 4 rodzaje białek cavin, obejmują one cavin1 (PTRF), cavin2 (SDPR), cavin3 (PRKCDBP) i cavin4 (MURC), który jest specyficzny dla mięśni. Jamki Caveolae są bogate w białka i lipidy., Większość rodzajów komórek zawiera caveolae. Często opisywane są jako kolby lub „jaskinie”, jednak ich kształt różni się w zależności od fizjologii komórki. Każda cząsteczka Cavin zawiera około 150 cząsteczek CAV – 1 i około 50 cząsteczek cavin.

Caveolae są zwykle nieruchome w błonie osocza, ale jeśli receptor jest aktywowany, mogą oderwać się od błony osocza (patrz rysunek poniżej). Caveolae mogą odłączyć się od błony plazmowej, tworząc pęcherzyki., Badania wykazały, że niektóre budują błonę plazmową, tylko po to, aby połączyć się z nią, podczas gdy inne przenoszą się do wczesnego endosomu, a następnie wracają do błony plazmowej. Enzym dynamina jest głównym białkiem biorącym udział w uszczelnianiu szyi poprzez interakcję z CAV-1. Uważa się, że caveole biorą udział w transporcie albumin przez komórkę. Odkryto również, że niektóre patogeny wykorzystują pinocytozę za pośrednictwem caveolae, aby przedostać się do komórek i uniknąć szlaku endosomu-lizosomu, takiego jak wirus Simian 40 (SV40).,

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., Ładunek może być dostarczony do wczesnych endosomów, aby podążać późną ścieżką endosomu do lizosomu. Może być również wysłany do sieci Golgi lub odesłany z powrotem do membrany plazmowej w celu recyklingu.

pinocytoza a fagocytoza

zarówno pinocytoza jak i fagocytoza wykorzystują energię (ATP). Istnieje jednak wiele różnic między pinocytozą a fagocytozą(patrz tabela poniżej). Fagocytoza jest wykonywana głównie przez komórki odpornościowe, takie jak monocyty/makrofagi, a także neutrofile i komórki dendrytyczne. Pinocytoza natomiast występuje w większości typów komórek., Fagocytoza zajmuje większe materiały stałe, takie jak bakterie, które są rozkładane, a nie płyny, które zostały już rozpuszczone. Fagocytoza jest procesem, który tworzy fagosomy przyjmujące cząstki 1-2 µm w przeciwieństwie do cząstek 0,1-0,2 µm pobieranych przez pinosomy w pinocytozie. Co więcej, fagocytoza jest procesem wyzwalanym w porównaniu z procesem ciągłym, jak to widać w pinocytozie. Wreszcie, fagocytoza polega na tworzeniu pseudopodium (występy na powierzchni komórki) przed fagosom jest utworzony.,