Эндоцитоз суть и основные типы процесса

Эндоцитоз

Эндоцито́з — процесс захвата внешнего материала клеткой, осуществляемый путём образования мембранных везикул. В результате эндоцитоза клетка получает для своей жизнедеятельности гидрофильный материал, который иначе не проникает через липидный слой 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

  • 1 Типы
  • 2 Распространенность
  • 3 См. также
  • 4 Примечания
  • 5 Ссылки

  • Фагоцитоз (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. Путём 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.
  • Пиноцитоз (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 эукариотические клетки.
  • Рецептор-опосредованный эндоцитоз — 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.
Читайте также:  Химический пилинг - советы мастеров из лучших салонов красоты Москвы

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 году эндоцитоз был описан у бактерий рода Gemmata [2]

См. также

  • Трансцитоз
  • Экзоцитоз
  • Клатрин
  • Кавеолин
  • Лизосома
  • Клеточные мембраны
  • Эндосома

Примечания

  1. ↑ DE DUVE C (May 1963). «The lysosome». Sci. Am.208: 64–72. PMID 14025755.
  2. ↑ Lonhienne, T., Sagulenko, E., Webb, R., Lee, K., Franke, J., Devos, D., Nouwens, A., Carroll, B., & Fuerst, J. (2010). Endocytosis-like protein uptake in the bacterium Gemmata obscuriglobus Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1001085107

Ссылки

  • Эндоцитоз (русс.)
  • Mukherjee S, Ghosh RN, Maxfield FR (July 1997). «Endocytosis». Physiol. Rev.77 (3): 759–803. PMID 9234965.
Это заготовка статьи по цитологии. Вы можете помочь проекту, дополнив её.
  • Эндоцитоз
  • Эндосома
  • Экзоциста
  • Экзоцитоз
  • Транспортные белки
  • Трансцитоз
  • Везикула
  • Рецепторно-опосредованный эндоцитоз
  • Автотрофный
  • Гетеротрофный
    • голозойный
    • голофитный
  • Миксотрофный

  • Продуценты
  • Консументы
  • Редуценты
  • Полифагия
  • Всеядность
  • Стенофагия
    • Монофагия
    • Олигофагия
  • Гематофаги
  • Насекомоядные
  • Лепидофаги
  • Малакофаги
  • Мукофаги
  • Мирмекофаги
  • Офиофаги
  • Рыбоядные
  • Губкоядные
  • Остеофаги
  • Оофаги
  • Педофаги
  • Плацентофаги
  • Грудное вскармливание
  • Каинизм
  • Каннибализм
  • Человеческий каннибализм
  • Самоканнибализм (Аутофагия)
  • Сексуальный каннибализм
  • Питание листвой
  • Плодоядность
  • Зерноядные
  • Семеноядные
  • Антофилия
  • Ксилофаги
  • Альгофаги
  • Вегетарианство
  • Сверххищники
  • Насекомоядные растения
  • Хищные грибы
  • Хищные простейшие
  • Просмотр (хищничество)
  • Адаптация к хищникам
  • Фильтровальщики
  • Пасущийся
  • Клептопаразитизм
  • Детритофаги
  • Трофаллаксис
  • Фагоцитоз
  • Пиноцитоз
  • Рецепторно-опосредованный эндоцитоз
  • Бактериофаги
  • Копрофагия
  • Некрофаги
  • Микофаги
  • Геофагия

Что такое wiki.moda Вики является главным информационным ресурсом в интернете. Она открыта для любого пользователя. Вики это библиотека, которая является общественной и многоязычной.

Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License.

Эндоцитоз.

Эндоцитоз – поглощение (интернализация) клеткой воды, веществ, частиц и микроорганизмов. К вариантам эндоцитоза относят пиноцитоз, фагоцитоз, опосредованный рецепторами эндоцитоз с образованием окаймленных клатрином пузырьков и клатрин-независимый эндоцитоз с участием кавеол.

Пиноцитоз — процесс поглощения жидкости и растворенных веществ с образованием небольших пузырьков. Пиноцитоз рассматривают как неспецифический способ поглощения внеклеточных жидкостей и содержащихся в ней веществ, когда некоторая область клеточной мембраны впячивается, образуя ямку и далее пузырек, содержащий межклеточную жидкость.

Читайте также:  Лечение Позвоночника и Суставов в СПб ✔ Клиника «ТитАн»

Опосредуемый рецепторами эндоцитоз характеризуется поглощением из внеклеточной жидкости конкретных макромолекул, связываемых специфическими рецепторами, расположенными в плазмолемме. Последовательность событий опосредованного рецепторами эндоцитоза такова: взаимодействие лиганда с мембранным рецептором → концентрирование комплекса «лиганд-рецептор» на поверхности окаймленной ямки → формирование окаймленного клатрином пузырька → погружение в клетку окаймленного пузырька. Обладающий ГТФазной активностью хемомеханический белок динамин на стыке плазмолеммы и окаймленного пузырька формирует т.н. молекулярную пружину, которая при расщеплении ГТФ распрямляется и отталкивает пузырек от плазмолеммы. Подобным образом клетка поглощает трансферрин, холестерин вместе с ЛНП и многие другие молекулы.

Клатрин-независимый эндоцитоз. Путем клатрин-независимого эндоцитоза происходит поглощение многих объектов и молекул, например, рецептора трансформирующего фактора роста TGFβ, токсинов, вирусов и др. Один из путей клатрин-независимого эндоцитоза – поглощение диаметром 50-80 нм – кавеол.. Кавеолы характерны для большинства клеточных типов; особенно многочисленны в эндотелиальных клетках, где они участвуют в транспорте крупных макромолекул.

Фагоцитоз – поглощение крупных частиц (например, микроорганизмов или остатков клеток). Фагоцитоз осуществляют специальные клетки – фагоциты (макрофаги, нейтрофилы). В ходе фагоцитоза образуются большие эндоцитозные пузырьки – фагосомы. Фагосомы сливаются с лизосомами и формируют фаголизосомы. Фагоцитоз, в отличие от пиноцитоза, индуцирует сигналы, воздействующие на рецепторы в плазмолемме фагоцитов. Подобными сигналами служат АТ, опсонирующие фагоцитируемую частицу.

Экзоцитоз

Экзоцитоз (секреция) – процесс, когда внутриклеточные секреторные пузырьки (например, синаптические) и секреторные гранулы сливаются с плазмолеммой, а их содержимое освобождается из клетки. В ходе экзоцитоза можно выделить следующие последовательные стадии: перемещение везикулы в субплазмолеммальное пространство, установление связи и (от англ. dock – стыковка) к участку плазмолеммы, слияние мембран, высвобождение содержимого гранулы (пузырька) и восстановление (обособление) мембраны гранулы.

Мембранные пузырьки содержат вещества, подлежащие выведению из клетки (секреции, экзоцитозу). Такие пузырьки образуются в комплексе Гольджи.

Гранулы – секреторные пузырьки с электронно-плотным содержимым, они присутствуют в хромаффинных клетках (катехоламины), тучных (гистамин) и некоторых эндокринных клетках (гормоны).

Конститутивная и регулируемая секреция. Процесс секреции может быть спонтанным и регулируемым. Одна часть пузырьков постоянно сливается с клеточной мембраной (конститутивная секреция), в то время как другая часть пузырьков накапливается под плазмолеммой, но процесс слияния пузырька и мембраны происходит только под действием сигнала, чаще всего вследствие увеличения концентрации Са 2+ в цитозоле (регулируемый экзоцитоз).

Типы секреции.

Типы секреции (мерокриновый, или эккриновый, апокриновый и голокриновый) будет рассмотрены в дальнейшем.

Трансцитоз – транспорт макромолекул через клетку, в ходе которого происходит быстрое и эффективное переключение эндоцитоза на экзоцитоз. Трансцитоз обычно осуществляется с участием кавеол. Кавеолы формируют дискретные пузырьки-переносчики, курсирующие между апикальной и базальной частями клетки, подвергаясь в каждом обороте (круге транспорта) процессу отрыва-слияния. Трансцитоз характерен, например, для эндотелиальных клеток, где происходит транспорт макромолекул через клетки из просвета сосуда в ткань.

Читайте также:  Амоксициллин Сандоз – инструкция по применению, таблетки 0,5 и 1 г, цена

Процесс эндоцитоза

С помощью эндоцитоза клетка утилизирует отработанные поверхностные рецепторы, импортирует необходимые макромолекулы, а также захватывает бактерии, вирусы и другие чужеродные агенты в процессе иммунной защиты. Вещества, предназначенные для деградации, направляются в лизосомы. Различают несколько механизмов эндоцитоза: фагоцитоз (рецептор-опосредованный захват крупных частиц, таких, как бактерии и мертвые клетки), макропиноцитоз (образование больших внутриклеточных пузырьков с внешним материалом), кавеолярный путь (захват вещества путем образования маленьких пузырьков размером 50–100 нм), рецептор-опосредованный эндоцитоз (см. рис.).

Эндоцитоз является основным механизмом поступления в клетку нанолекарств и терапевтических генов. С одной стороны, он может быть использован для направленной доставки наночастиц в клетки, с другой, — может опосредовать побочные эффекты. Например, функционализация углеродных нанотрубок фосфатидилсерином (липидом, являющимся фагоцитарным сигналом для макрофагов) позволяет направить трубки в макрофаги по фагоцитарному механизму, а коньюгация магнитных наночастиц с антителами к онкомаркерам направляет частицы в раковые клетки по рецептор-опосредованному эндоцитозу. Токсические эффекты наночастиц, например, полупроводниковых квантовых точек, используемых для in vivo диагностики, напрямую коррелируют с уровнем их интернализации клетками, которая также опосредована эндоцитозом.

Иллюстрации

Авторы

  • Ширинский Владимир Павлович
  • Борисенко Григорий Геннадиевич

Источник

  1. Encyclopedia of Life Sciences. — John Wiley & Sons Ltd, 2007. —www.els.net

Связанные термины

  • антисенс-терапия
  • векторы на основе наноматериалов
  • генная терапия
  • доставка генов
  • доставка лекарственных средств
  • клетка
  • липосома
  • макромолекула
  • мембрана, биологическая
  • мицелла
  • моторы, биологические
  • нанокапсула
  • нанокапсулирование
  • наносомы
  • нанофармакология
  • наночастицы, многофункциональные (в медицине)
  • рецептор

Разделы

  • Наука
  • Объекты, относящиеся к сфере нанотехнологий
  • Наноструктуры
  • Наноматериалы
  • Получение, диагностика и сертификация наноразмерных систем
  • Технология
  • Продукты нанотехнологий
  • Нанотехнологии и наноматериалы в медицине (диагностика, системы доставки лекарств, эксипиенты, восстановление тканей и органов, другое)
  • Элементы или наборы элементов, контролируемо модифицированные функциональными молекулами, мицеллами или биологическими объектами субмикронных размеров
  • Нанокапсулы
  • Управляемые методы формирования наноструктур
  • Нанокапсулирование
  • Иммобилизация мицелл и биологических нанообъектов
  • Наномедицина и диагностика
  • Вакцины на наноплатформах
  • Нанокапсулирование лекарственных препаратов

Отправка сообщения

  • А
  • Б
  • В
  • Г
  • Д
  • Ж
  • З
  • И
  • К
  • Л
  • М
  • Н
  • О
  • П
  • Р
  • С
  • Т
  • У
  • Ф
  • Х
  • Ц
  • Ч
  • Ш
  • Э
  • Я
  • A
  • B
  • C
  • D
  • E
  • F
  • G
  • H
  • I
  • J
  • K
  • L
  • M
  • N
  • O
  • P
  • Q
  • R
  • S
  • T
  • U
  • V
  • W
  • X
  • Z

Текст и иллюстрации доступны по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike

Ссылка на основную публикацию
Эндоплазматический ретикулум Со времен изобретения оптического микроскопа и открытия кле­точной
Эндоплазматический ретикулум Со времен изобретения оптического микроскопа и открытия кле­точной структуры биологических объектов с развитой эндоплазматиче­ской сетью различают два вида...
Эмболизация маточных артерий при миоме матки в Москве, процедура ЭМА в гинекологии в клинике ЦКБ РАН
Эмболизация маточных артерий (ЭМА) при миоме матки Услуги Врачи Эмболизация - это малоинвазивное лечение миомы матки и других фиброзных опухолей,...
ЭМОКСИ ОПТИК — инструкция по применению, аналоги и отзывы
Эмоксиоптик: инструкция по применению глазных капель, отзывы врачей Сейчас очень много различных препаратов для глаз. Но наиболее популярны те, у...
Эндопротезирование коленного сустава, отзывы после операции
Что такое артроскопия коленного сустава: отзывы, осложнения, видео Артроскопия коленного сустава – эндоскопическая операция, применяемая с целью развернутой диагностики и...
Adblock detector