Allt om pinocytos och celldrickande

01

av 02

Pinocytos: Endocytos i vätskefas

Pinocytos är en form av endocytos som involverar internalisering av vätska och lösta molekyler av celler.

Mari ana Ruiz Villarea/Wikimedia Commons/Public Domain

Pinocytos

är en cellulär process genom vilken vätskor och näringsämnen intas av celler. Kallas även

celldrickande

, pinocytos är en typ av endocytos som involverar inåtveckning av cellmembranet (plasma membran) och bildandet av membranbundna, vätskefyllda vesiklar. Dessa vesiklar transporterar extracellulär vätska och lösta molekyler (salter, sockerarter, etc.) över celler eller deponerar dem i cytoplasman. Pinocytos, ibland kallad

vätskefas endocytos

, är en kontinuerlig process som sker i de flesta celler och ett ospecifikt sätt att internalisera vätska och lösta näringsämnen. Eftersom pinocytos innebär avlägsnande av delar av cellmembranet i bildandet av vesikler, måste detta material bytas ut för att en cell ska behålla sin storlek. Membranmaterial återförs till membranytan genom exocytos

. Endocytotiska och exocytotiska processer regleras och balanseras för att säkerställa att en cells storlek förblir relativt konstant.

Nyckelalternativ

      Pinocytos, även känd som celldrickande eller endocytos i vätskefas, är en kontinuerlig process som sker i de flesta celler. Vätskor och näringsämnen intas av celler i pinocytos.

        Närvaron av vissa molekyler i en cells extracellulära vätska utlöser pinocytosprocessen. Joner, sockermolekyler och proteiner är några vanliga exempel.

      • Mikropinocytos och makropinocytos är de två huvudvägarna som tillåter upptag av lösta molekyler och vatten i celler. Som prefixen anger innebär mikropinocytos bildandet av små vesiklar medan makropinocytos innebär bildandet av större.
      • Receptormedierad endocytos gör att cellen kan rikta in sig på och binda mycket specifika molekyler från den extracellulära vätskan genom receptorproteiner i cellen membran.
      • Pinocytosprocess

        Pinocytos initieras av närvaron av önskade molekyler i den extracellulära vätskan nära cellen membranytan. Dessa molekyler kan innefatta proteiner, sockermolekyler och joner. Följande är en generaliserad beskrivning av händelseförloppet som inträffar under pinocytos.

        Grundläggande steg av Pinocytosis

Plasmamembranet viks inåt (invaginerar

) bildar en fördjupning eller hålighet som fylls med extracellulär vätska och upplösta molekyler.

Plasmamembranet viks tillbaka på sig självt tills ändarna av det invikta membranet möts. Detta fångar vätskan inuti vesikeln. I vissa celler bildas även långa kanaler som sträcker sig från membranet djupt in i cytoplasman.

Sammansmältning av ändarna av det invikta membranet skär av vesikeln från membranet, vilket gör att vesikeln kan driva mot mitten av membranet cell.

Vesikeln kan korsa cellen och återföras tillbaka till membranet genom exocytos eller kan smälta samman med en lysosom. Lysosomer frisätter enzymer som bryter upp vesiklar och tömmer deras innehåll i cytoplasman för att användas av cellen.

Mikropinocytos och makropinocytos

Upptaget av vatten och lösta molekyler av celler sker genom två huvudvägar: mikropinocytos och makropinocytos. I

mikropinocytos, mycket små vesiklar (som mäter cirka 0,1 mikrometer i diameter) bildas när plasmamembranet invaginerar och bildar inre vesiklar som knoppar av från membranet.

Caveolae

är exempel på mikropinocytotiska vesiklar som finns i cellmembran av de flesta typer av kroppsceller. Caveoler sågs först i epitelvävnad som kantar blodkärl (endotel).

I makropinocytos

, skapas vesiklar större än de som bildas av mikropinocytos. Dessa blåsor innehåller större volymer vätska och lösta näringsämnen. Vesiklerna varierar i storlek från 0,5 till 5 mikrometer i diameter. Processen för makropinocytos skiljer sig från mikropinocytos genom att volanger bildas i plasmamembranet istället för invaginationer.

Volanger

genereras när cytoskelettet ordnar om arrangemanget av aktin mikrofilament i membranet. Volangerna förlänger delar av membranet som armliknande utsprång in i den extracellulära vätskan. Volangerna viks sedan tillbaka på sig själva och omsluter delar av den extracellulära vätskan och bildar vesiklar som kallas

  • makropinosomer
    . Makropinosomer mognar i cytoplasman och antingen smälter samman med lysosomer (innehållet släpps ut i cytoplasman) eller migrerar tillbaka till plasmamembranet för återvinning. Makropinocytos är vanligt i vita blodkroppar, såsom makrofager och dedritiska celler. Dessa immunsystemceller använder denna väg som ett sätt att testa den extracellulära vätskan för närvaron av antigener.

    02

    av 02

    Receptormedierad endocytos

    Receptormedierad endocytos gör det möjligt för celler att få i sig molekyler som protein som är nödvändiga för normal cellfunktion.

    Encyclopaedia Britannica/UIG/Getty Images

    Medan pinocytos är en sund process för att icke-selektivt ta upp vätska, näringsämnen och molekyler, det finns tillfällen då specifika molekyler krävs av celler. Makromolekyler, såsom proteiner och lipider, tas upp mer effektivt genom processen av

    receptormedierad endocytos

    . Denna typ av endocytos riktar sig mot och binder specifika molekyler i extracellulär vätska genom användning av

    receptorproteiner

    belägen inom cellmembranet. I processen, specifika molekyler (

    ligander

    ) binder till specifika receptorer på ytan av membranproteinet. När de väl är bundna internaliseras målmolekylerna genom endocytos. Receptorer syntetiseras av en cellorganell som kallas det endoplasmatiska retikulumet (ER). När den väl har syntetiserats skickar ER receptorerna vidare till Golgi-apparaten för vidare bearbetning. Därifrån skickas receptorerna till plasmamembranet.

    Den receptormedierade endocytotiska vägen är vanligen associerad med regioner i plasmamembranet som innehåller clatherine-belagda gropar

    . Dessa är områden som är täckta (på den sida av membranet som är vänd mot cytoplasman) med proteinet clatherine. När målmolekylerna binder till specifika receptorer på membranytan, migrerar molekyl-receptorkomplexen mot och ackumuleras i clatherine-belagda gropar. Gropregionerna invaginerar och internaliseras av endocytos. När de har internaliserats, den nybildade

    clatherine-belagda vesiklar,

    innehållande vätska och önskade ligander, migrera genom cytoplasman och smälta samman med

    tidig endo vissa

    (membranbunden påsar som hjälper till att sortera internaliserat material). Klatherinbeläggningen avlägsnas och vesikelns innehåll riktas mot sina lämpliga destinationer. Ämnen som förvärvats genom receptormedierade processer inkluderar järn, kolesterol, antigener och patogener.

    Receptormedierad endocytosprocess

    Receptormedierad endocytos tillåter celler att ta upp höga koncentrationer av specifika ligander från extracellulär vätska utan att öka volymen av vätskeintaget proportionellt. Det har uppskattats att denna process är mer än hundra gånger effektivare för att ta in selektiva molekyler än pinocytos. En generaliserad beskrivning av processen beskrivs nedan.

    Grundläggande steg för receptormedierad endocytos

  • Receptormedierad endocytos börjar när en ligand binder till en receptor på plasmamembranet. Den ligandbundna receptorn migrerar längs membranet till en region som innehåller en clatherine-belagd grop.
  • Ligand-receptor komplex ackumuleras i den clatherinbelagda gropen och gropregionen bildar en invagination som internaliseras av endocytos.
  • En clatherine-belagd vesikel bildas, som kapslar in ligand-receptorkomplexet och extracellulär vätska.
      Den clatherinebelagda vesikeln smälter samman med en

      endosom

      i cytoplasman och clatherinbeläggningen tas bort.

      Receptorn är innesluten i ett lipidmembran och recirkuleras tillbaka till plasmamembranet.

      Liganden finns kvar i endosomen och endosomen smälter samman med en lysosom. Lysosomal en zymer bryter ned liganden och levererar det önskade innehållet till cytoplasman.

      Adsorptiv pinocytos

      Adsorptiv pinocytos är en ospecifik form av endocytos som också är associerad med clatherine-belagda gropar. Adsorptiv pinocytos skiljer sig från receptormedierad endocytos genom att specialiserade receptorer inte är inblandade. Laddade interaktioner mellan molekyler och membranytan håller molekylerna på ytan vid clatherine-belagda gropar. Dessa gropar bildas bara i någon minut innan de internaliseras av cellen.

      Källor

    • Alberts, Bruce. ”Transport in i cellen från plasmamembranet: Endocytos.” Aktuella rapporter om neurologi och neurovetenskap., US National Library of Medicine, 1 januari 1970, www.ncbi .nlm.nih.gov/books/NBK26870/.

    • Lim, JP och PA Gleeson. ”Makropinocytos: en endocytisk väg för att internalisera stora gulps.” Aktuella rapporter om neurologi och neurovetenskap., US National Library of Medicine, nov. 2011, www.ncbi. nlm.nih.gov/pubmed/21423264.