Эндоцитоз это процесс, с помощью которого ячейки усваивать вещества из их внешней среды. Именно так клетки получают питательные вещества, необходимые для роста и развития. Вещества, интернализованные эндоцитозом, включают жидкости, электролиты, белкии другие макромолекулы. Эндоцитоз также является одним из средств, с помощью которого белые кровяные клетки из иммунная система захватывать и уничтожать потенциальные патогены, в том числе бактерии и протисты. Процесс эндоцитоза можно суммировать в три основных этапа.
Существует три основных типа эндоцитоза: фагоцитоз, пиноцитоз и рецептор-опосредованный эндоцитоз. Фагоцитоз также называется "питанием в клетках" и включает в себя потребление твердого материала или частиц пищи. пиноцитозТакже называется «питье клеток», включает потребление молекул, растворенных в жидкости. Рецептор-опосредованного эндоцитоза включает в себя потребление молекул на основе их взаимодействия с рецепторами на поверхности клетки.
Для возникновения эндоцитоза вещества должны быть заключены в везикулу, образованную из клеточной мембраны, или
плазматическая мембрана. Основными компонентами этой мембраны являются белки и липиды, которые способствуют гибкости клеточной мембраны и транспорту молекул. Фосфолипиды ответственны за формирование двухслойного барьера между внешней клеточной средой и внутренней частью клетки. Фосфолипиды имеют гидрофильный (привлекают к воде) головы и гидрофобный (отталкивается водой) хвосты. При контакте с жидкостью они самопроизвольно располагаются так, что их гидрофильные головки обращены к цитозолю и внеклеточная жидкость, в то время как их гидрофобные хвосты удаляются от жидкости во внутреннюю область липидного бислоя Мембрана.Клеточная мембрана полупроницаемыйЭто означает, что только определенные молекулы могут диффундировать через мембрану. Вещества, которые не могут диффундировать через клеточную мембрану, должны пассивная диффузия процессы (облегченная диффузия), активный транспорт (требует энергии) или эндоцитоз. Эндоцитоз включает удаление частей клеточной мембраны для образования пузырьков и интернализации веществ. Для поддержания размера клеток необходимо заменить мембранные компоненты. Это достигается процессом экзоцитоз. Напротив эндоцитоза, экзоцитоз включает в себя образование, транспортировку и слияние внутренних пузырьков с клеточной мембраной для вытеснения веществ из клетки.
Фагоцитоз это форма эндоцитоза, которая включает в себя поглощение крупных частиц или клеток. Фагоцитоз позволяет иммунным клеткам, таким как макрофаги, избавлять организм от бактерий, раковых клеток, инфицированных вирусом клеток или других вредных веществ. Это также процесс, посредством которого организмы, такие как амебы, получают пищу из окружающей среды. При фагоцитозе фагоцитарная клетка или фагоцит должен быть в состоянии присоединиться к целевой ячейке, усвоить ее, разложить ее и изгнать мусор. Этот процесс, как это происходит в иммунных клетках, описан ниже.
В то время как фагоцитоз включает в себя питание клеток, пиноцитоз включает в себя питье клеток. Жидкости и растворенные питательные вещества попадают в клетку путем пиноцитоза. Те же самые основные этапы эндоцитоза используются при пиноцитозе для интернализации везикул и для транспортировки частиц и внеклеточной жидкости внутри клетки. Попав внутрь клетки, пузырь может слиться с лизосомой. Пищеварительные ферменты из лизосомы разлагают пузырь и выделяют его содержимое в цитоплазму для использования клеткой. В некоторых случаях везикула не сливается с лизосомой, а проходит через клетку и сливается с клеточной мембраной на другой стороне клетки. Это один из способов, с помощью которого клетка может перерабатывать белки клеточной мембраны и липиды.
Пиноцитоз неспецифичен и протекает по двум основным процессам: микропиноцитоз и макропиноцитоз. Как следует из названия, micropinocytosis включает в себя образование небольших пузырьков (0,1 микрометра в диаметре), в то время как макропиноцитоза включает в себя образование более крупных пузырьков (от 0,5 до 5 микрометров в диаметре). Микропиноцитоз встречается в большинстве типов клеток организма, и крошечные пузырьки образуются в результате отпочковывания от клеточной мембраны. Микропиноцитотические пузырьки называются кавеолы впервые были обнаружены в эндотелии кровеносных сосудов. Макропиноцитоз обычно наблюдается в лейкоцитах. Этот процесс отличается от микропиноцитоза тем, что везикулы образуются не зародышем, а за счет разрывов плазматической мембраны. Оборки - это расширенные участки мембраны, которые выступают во внеклеточную жидкость и затем складываются обратно на себя. При этом клеточная мембрана забирает жидкость, образует пузырь и втягивает пузырь в клетку.
Рецептор-опосредованного эндоцитоза это процесс, используемый клетками для селективной интернализации конкретных молекул. Эти молекулы связываются со специфическими рецепторами на клеточной мембране, прежде чем они усваиваются эндоцитозом. Мембранные рецепторы обнаруживаются в областях плазматической мембраны, покрытых белком клатерин, известным как покрытые клатерином ямы. Как только конкретная молекула связывается с рецептором, области ямок интернализуются и образуются покрытые клатерином пузырьки. После слияния с ранним эндосомы (мембранные мешочки, которые помогают сортировать усвоенный материал), клатериновое покрытие удаляется из везикул, а содержимое опорожняется в клетку.