РЕЦЕПТОР-МЕДИИРАНА ЕНДОЦИТОЗА: ПРОЦЕС И ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2025

На рецептор - ендоцитозата медиирана е клетъчен феномен, включващ контролирани специфични молекули вътре влизането на клетката. Поглъщащият се материал постепенно е заобиколен от малка част от плазмената мембрана, докато цялото вещество е покрито. Тогава този везикул се отделя във вътрешността на клетката.

Рецепторите, които участват в този процес, са разположени на клетъчната повърхност в региони, наречени "клатринови покрити понижения".

Източник: Алехандро Порто

Този вид ендоцитоза дава на клетката механизъм да различава веществата, които влизат. Освен това повишава ефективността на процеса в сравнение с недискриминационната ендоцитоза.

Обратната концепция на ендоцитозата е екзоцитоза и включва отделяне на молекули във външната среда на клетките.

Какво е ендоцитоза?

Еукариотичните клетки имат способността да улавят молекули от извънклетъчната среда и да ги включват вътре чрез процес, наречен ендоцитоза. Терминът се приписва на изследователя Кристиан Дъув. Той е предложен през 1963 г. и включва поглъщането на широк спектър молекули.

Явлението се случва по следния начин: молекулата или материалът, който трябва да бъде въведен, е заобиколен от част от цитоплазмената мембрана, която впоследствие се инвагинира. Така се образува везикул, който съдържа молекулата.

класификация

В зависимост от вида на материала, който влиза, процесът на ендоцитоза се класифицира във фагоцитоза и пиноцитоза.

Първата, фагоцитоза, се състои в действието на поглъщането на твърди частици. Това включва големи частици като бактерии, други непокътнати клетки или остатъци от други клетки. За разлика от това, терминът пиноцитоза, използван за описание на приема на течности.

Какво представлява рецепторно медиираната ендоцитоза?

Рецептор-медиираната ендоцитоза е клетъчно явление, характеризиращо се с навлизане на молекули в клетката по селективен и контролиран начин. Молекулите за въвеждане са специфични.

Както показва името на процеса, молекулата, която трябва да бъде въведена, се разпознава от поредица от рецептори, разположени на повърхността на клетката. Тези рецептори обаче не се намират на случаен принцип в мембраната. За разлика от тях физическото му местоположение е много специфично в региони, наречени „клатринови облицовки“.

Депресиите образуват инвагинация от мембраната, което води до образуването на покрити с клатрин везикули, които съдържат рецепторите и съответните им свързани макромолекули. Макромолекулата, която се свързва с рецептора, се нарича лиганд.

След образуването на малките клатринови везикули последните се сливат със структури, наречени ранни ендозоми. В този етап съдържанието на вътрешността на клатриновия везикул се разпределя в различни региони. Един от тях са лизозомите или те могат да бъдат рециклирани в плазмената мембрана.

Характеристика

Традиционните процеси на пиноцитоза и фагоцитоза са от недискриминиращ тип. Тоест, везикулите ще улавят всяка молекула - твърда или течна - която е в извънклетъчното пространство и се транспортира до клетката.

Рецептор-медиираната ендоцитоза осигурява на клетката много селективен механизъм, който й позволява да различава и повишава ефективността на интернализация на частиците в клетъчната среда.

Както ще видим по-късно, процесът позволява приемането на много важни молекули като холестерол, витамин В12 и желязо. Последните две молекули се използват за синтеза на хемоглобин и други молекули.

За съжаление, наличието на рецептори, които медиират ендоцитозата, се използва от поредица от вирусни частици, за да влязат в клетката - например грипния вирус и ХИВ.

процес

За да се разбере как протича рецептор-медиираният процес на ендоцитоза, е използвано усвояването на холестерола от клетките на бозайниците.

Холестеролът е липидна молекула с множество функции, като промяна на течността в клетъчните мембрани и като предшественик на стероидни хормони, свързани със сексуалната функция на организмите.

Рецепторен модел на ендоцитоза: холестерол при бозайници

Холестеролът е силно неразтворима молекула във вода. Поради тази причина неговият транспорт се осъществява вътре в кръвния поток под формата на липопротеинови частици. Сред най-често срещаните откриваме липопротеин с ниска плътност, често съкратено като LDL - акроник от съкращението му на английски липопротеин с ниска плътност.

Благодарение на проучвания, проведени в лабораторията, беше възможно да се заключи, че навлизането на LDL молекулата в клетката става чрез свързване със специфичен рецептор на клетъчната повърхност, разположен в покрити с клатрин депресии.

Вътрешността на ендозомите с LDL е кисела, което позволява дисоциацията на LDL молекулата и нейния рецептор.

След отделянето съдбата на рецепторите трябва да се рециклира в плазмената мембрана, докато LDL продължава с транспортирането си сега в лизозомите. Вътре LDL се хидролизира от специфични ензими, генерирайки холестарол.

И накрая, холестеролът се освобождава и клетката може да я поеме и използва в различни задачи, където се изисква, като мембрани.

Какво се случва, когато системата не работи?

Има наследствено състояние, наречено фамилна хиперхолестеролемия. Един от симптомите на тази патология са високите нива на холестерола. Това разстройство възниква поради невъзможност за въвеждане на LDL молекула от извънклетъчни течности в клетки. Пациентите проявяват малки мутации в рецепторите.

След откриването на болестта беше възможно да се установи, че в здравите клетки има рецептор, отговорен за медиирането на влизането на LDL, който се натрупва в специфични клетъчни депресии.

В някои случаи пациентите са били в състояние да разпознаят LDL, но неговите рецептори не са открити в лигавични депресии. Този факт доведе до признаването на значението на облицованите депресии в процеса на ендоцитоза.

Клатрин-независима ендоцитоза

Клетките също имат пътища, които позволяват извършването на ендоцитоза без участието на клатрин. Сред тези пътища се открояват молекули, свързани с мембрани и течности, които могат да бъдат ендоцитизирани, въпреки липсата на клатрин.

Молекулите, които навлизат по този начин, проникват с помощта на малки инвагинации, наречени кавеоли, разположени в плазмената мембрана.

Препратки

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Съществена клетъчна биология. Garland Science.
2. Cooper, GM, & Hausman, RE (2007). Клетката: молекулен подход. Вашингтон, окръг Колумбия, Съндърланд, МА.
3. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Покана за биология. Macmillan.
4. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M., & Anderson, M. (2004). Физиология на животните. Sinauer Associates.
5. Карп, Г. (2009). Клетъчна и молекулярна биология: концепции и експерименти. John Wiley & Sons.
6. Kierszenbaum, AL (2012). Хистология и клетъчна биология. Elsevier Бразилия.
7. Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Биохимия: текст и атлас. Panamerican Medical Ed.
8. Lodish, H., Berk, A., Darnell, JE, Kaiser, CA, Krieger, M., Scott, MP,… & Matsudaira, P. (2008). Молекулярно-клетъчна биология. Macmillan.
9. Voet, D., & Voet, JG (2006). Биохимия. Panamerican Medical Ed.