ФАГОСОМА: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФОРМИРАНЕ И ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2025

А фагозоми, известен също като ендоцитоза везикули, е везикула формира като инвагинация на плазмената мембрана да включва фагоцитната частиците или микроорганизъм. Фагоцитозата е единственият метод на хранене за някои протестисти и се използва за тази цел и от някои по-ниски метазои.

При повечето животни обаче фагоцитната функция на някои клетки се поддържа, но те престават да имат хранителна функция, за да се превърнат в неспецифичен защитен механизъм срещу патогени, както и за елиминиране на мъртви или стареещи клетки.

Основна илюстрация на фагоцитоза. Взето и редактирано от: GrahamColm в английската Wikipedia.

Фагосомата, образувана по време на фагоцитоза, след това ще се слее с лизозома, за да породи фаголизозом. При това се извършва храносмилането на погълнатия материал. По този начин тялото може да улавя и убива бактерии. Някои от тях обаче са способни да оцелеят и дори да процъфтяват във фагозомите.

характеристики

За да се образуват фагозоми, патогените или опсонините трябва да се свързват с трансмембранен рецептор, който се разпределя на случаен принцип върху повърхността на клетките на фагоцитите.

Опсонините са молекули, които служат като етикети, като антитела, които ще се свързват с патогени и ще регулират процеса на фагоцитоза.

Тъй като фагосомата се образува като инвагинация на плазмената мембрана, нейната мембрана ще има същия основен състав на липидния двуслоен.

Фагозомите имат протеини, свързани с мембрана, за набиране и сливане с лизозоми, за да образуват зрели фаголизозоми

обучение

Фагоцитозата е последователен процес, който включва няколко етапа като: хемотаксис, адхезия, ендоцитоза, образуване на фагосома, образуване на фаголизозом, подкисляване на фаголизозома, образуване на реактивни кислородни метаболити, освобождаване на разградения материал, образуване остатъчно тяло и накрая екзоцитоза.

Ендоцитоза и фагосома

Ендоцитозата е механизмът, чрез който частиците или микроорганизмите преминават отвън навътре в клетките. Този процес може да бъде оптимизиран чрез опсинизация на частиците и обикновено протича чрез рецептори, разположени в покрити с клатрин участъци на мембраната.

Процесът включва инвагинация на плазмената мембрана, което води до фагоцитна вакуола. Адхезията на частиците или микроорганизмите към мембраната причинява полимеризация на актина, а също и образуване на псевдоподия. Тези псевдоподи ще заобикалят материала, който ще бъде погълнат, и ще се предпазят зад него.

По време на този процес участието на няколко протеина е важно като киназа С, фосфоинозитид 3-киназа и фосфолипаза С. Когато инвагинацията приключва, се образува везикул или фагосома, която се отделя от мембраната и се измества вътре в клетката.

фаголизозомата

Малко след образуването на фагосома настъпва деполимеризация на F-актин, която първоначално се свързва с фагосомата. Мембраната на тази клетка става достъпна за ранните ендозоми.

След това фагосомата се движи по микротрубовете на цитоскелета, докато преминава през серия от събития на сливане и делене, включващи различни протеини като анексини и GTPases rap7, rap5 и rap1.

Тези събития правят фагозомната мембрана и нейното съдържание зрели и могат да се слеят с късни ендозоми и по-късно с лизозоми, за да образуват фаголизозома.

Скоростта, с която фагозомите и лизозомите се предпазват, зависи от естеството на погълнатата частица, но като цяло това отнема 30 минути. Това сливане не изисква непременно мембраните да се съберат напълно, за да се образува фаголизозом.

В някои случаи връзката между фагосома и лизозома се осъществява чрез тесни водни мостове. Тези мостове позволяват само ограничения обмен на съдържанието на двете структури.

Остатъчно тяло

След като се извърши хидролизата на частицата или микроорганизма, получените молекули ще бъдат освободени в цитозола на клетката и отпадъчният материал ще остане вътре в везикула, който се превръща в остатъчно тяло.

По-късно този отпадъчен материал ще бъде освободен извън клетката чрез процедура, наречена екзоцитоза.

Характеристика

Елиминиране на патогени

Фагозомите, известни като макрофаги и неутрофили, се наричат ​​професионални фагоцити и са клетките, отговорни за по-голямата част от улавянето и елиминирането на патогени. Тези два типа клетки имат различни методи за разграждане на бактериите.

Неутрофилите произвеждат токсичен кислород, както и хлорни производни за убиване на бактерии, както и използване на протеази и антимикробни пептиди. От своя страна макрофагите зависят повече от подкисляването на фаголизозомите, както и използването на протеолитични и гликолитични ензими за унищожаване на патогени.

възпаление

Процесът на образуване на фагосома е свързан с възпалителни процеси чрез общи сигнални молекули. PI-3 киназата и фосфолипаза С например участват във формирането на фагозоми и също са важни компоненти на вродения имунен отговор.

Тези протеини индуцират производството на провъзпалителни цитокини в строго регулиран процес и чийто възпалителен отговор ще зависи от вида на частицата, която е обхваната във фагосомата.

Представяне на антигени

Незрелите дендритни клетки са способни на фагоцитоза на патогенни елементи. Фагозомите на тези клетки само частично разграждат фагоцитираните патогени.

В резултат на това частично разграждане се получават протеинови фрагменти с адекватен размер за специфично бактериално разпознаване. Тези фрагменти са насочени към основния комплекс за хистосъвместимост и се използват за активиране на Т клетки за имунен отговор.

хранене

Много протестисти използват фагоцитозата като механизъм за хранене. В някои случаи това е дори единственият им механизъм за получаване на хранителни вещества. В тези случаи времето между поглъщането на хранителната частица и усвояването й във фагосомата е много по-кратко от времето, използвано от професионалните фагоцити.

Етапите на фагоцитоза в Амеба. Взето и редактирано от: Miklos.

Елиминиране на клетките

Фагозомите са отговорни за елиминирането на стари и апоптотични клетки като механизъм за постигане на тъканна хомеостаза. Например, червените кръвни клетки имат една от най-високите скорости на оборот в организма. По този начин старите еритроцити се фагоцитират от макрофаги, разположени в черния дроб и далака.

Препратки

1. Г. Карп (2008). Клетъчна и молекулярна биология. Концепции и експерименти. 5-то издание. John Wiley & Sons, Inc.
2. SL Wolfe (1977). Клетъчна биология. Ediciones Omega, SA
3. O. Rojas-Espinosa & P. ​​Arce-Paredes (2003). Фагоцитоза: механизми и последствия. Първа част. Биохимия.
4. O. Rojas-Espinosa & P. ​​Arce-Paredes (2004). Фагоцитоза: механизми и последствия. Втора част. Биохимия.
5. O. Rojas-Espinosa & P. ​​Arce-Paredes (2004). Фагоцитоза: механизми и последствия. Трета част. Биохимия.
6. Фагозомът. В Уикипедия. Възстановено от en.wilipedia.org
7. Фагосома: Какво е това? Формиране, структура, функция, процес на зреене и бактериално манипулиране. Възстановена от уебсайтамасbasalud.com