PINOTITOZA: PROCES, FUNCȚII ȘI DIFERENȚĂ CU FAGOCITOZA - BIOLOGIE - 2025

Pinocitoză este un proces celular de ingestia particulelor de dimensiune medie, de obicei , mici și în formă solubilă prin formarea de vezicule mici în membrana plasmatică a celulei. Acest proces este considerat practic ca acțiunea celulară a „băuturii”. Veziculele vor fi eliberate după un proces de invaginare a membranei celulare din interiorul acesteia.

Acest proces de captare a materialului lichid include molecule dizolvate sau microparticule suspendate. Este unul dintre diferitele mijloace de încorporare a materialului extracelular sau endocitoză, pe care celula le folosește pentru menținerea energiei sale.

Sursa: Lucrarea derivată Mariana Ruiz Villarreal: Gregor_0492

Alte procedee în care celula transportă material extracelular include utilizarea proteinelor transportoare și a proteinelor canalului de-a lungul stratului fosfolipid al membranei citoplasmatice. Cu toate acestea, în pinocitoză, materialul prins este înconjurat de o porțiune a membranei.

Tipuri de pinocitoză

Acest proces de endocitoză poate fi generat în două moduri diferite: „pinocitoza fluidă” și „pinocitoza adsorbtivă”. Ambele diferă în modul în care particulele sau substanțele aflate în suspensie sunt încorporate în citoplasmă.

În pinocitoza fluidului, substanțele sunt absorbite solubile în fluid. Viteza de intrare a acestor solute în celulă este proporțională cu concentrația lor în mediul extracelular și depinde, de asemenea, de capacitatea celulei de a forma vezicule pinocitice.

În schimb, viteza de intrare a unei „molecule” prin pinocitoza absorbantă este dată de concentrația moleculei în mediul extern, precum și de numărul, afinitatea și funcția receptorilor moleculelor menționate situate pe suprafața membranei celulare. Cel din urmă proces este conform cu cinetica enzimelor Michaelis-Menten.

Toate lucrurile fiind egale (concentrația moleculelor care trebuie absorbite), pinositoza absorbantă ar fi de 100 până la 1000 de ori mai rapidă decât fluidul și, de asemenea, mai eficientă în absorbția lichidelor (cantitate mai mică).

Proces

Pinotitoza este un proces foarte frecvent în celulele eucariote. Constă în mișcarea particulelor din exteriorul celulei prin formarea unei vezicule pinocitice, o invaginare a membranei celulare, care sfârșește să fie detașată de aceasta din urmă, pentru a face parte din citoplasmă.

În general, majoritatea veziculelor endocitice originare din membrana celulară urmează calea pinocitozei. Aceste vezicule au ca destinație principală endosomii care vor fi apoi transferați la lizozomi, organele celulare responsabile de digestia celulară.

Endocitoză mediată de receptor sau pinocitoză absorbantă

Este cea mai bine studiată formă de pinocitoză. În acest caz, mecanismul permite intrarea selectivă a macromoleculelor definite. Macromoleculele găsite în mediul extracelular se vor lega implicit de receptorii specifici ai membranei plasmatice.

În general, receptorii specializați sunt regrupați în sectoarele membranei cunoscute sub numele de „depresii acoperite cu clatrin”. În acest moment, veziculele pinocitice formate în aceste regiuni vor avea o acoperire a acestei proteine ​​(clatrină) și va conține, de asemenea, receptorul și ligandul (de obicei lipoproteine).

Odată ce veziculele acoperite sunt deja în citoplasmă, acestea se contopesc cu endosomii timpurii, adică cu cei mai apropiați de membrana celulară.

Din acest moment, pot apărea mai multe procese complexe, inclusiv ieșirea veziculelor de reciclare către membrana celulară și aparatul Golgi (care poartă receptori de membrană și alte materiale) sau vezicule sau corpuri multivesiculare care urmează procesul de transport al materialului către lizozomi.

Câți receptori există?

Există mai mult de 20 de receptori diferiți care introduc selectiv macromolecule în celulă. În timpul acestui proces, lichidul altul decât mediul citoplasmic este, de asemenea, încorporat în mod non-selectiv, care se numește "endocitoză în fază fluidă".

În fiecare depresiune sau cavitate căptușită de clatină prezentă în membrana celulară, nu există un singur tip de receptor; în schimb, există variați receptori care sunt simultan interiorizați în celulă cu formarea unei singure vezicule.

În acest proces și în formarea veziculelor de reciclare care călătoresc înapoi la membrană pentru a fi reintegrate, prezența unui complex receptor sau a liganzilor săi (molecule primite) afectează într-un fel prezența altor receptori și molecule.

Pinocitoza fluidă

În acest caz, este un proces neselectiv, în care moleculele sau particulele sunt captate activ. Vesiculele formate din peretele celular nu sunt acoperite de clatrină, ci de proteine, cum ar fi caveolina. În unele cazuri, acest proces este cunoscut sub numele de potocitoză.

Caracteristici

În timpul procesului, multe materiale sunt încorporate în celulă, fie în mod selectiv cu formarea de vezicule acoperite cu clatrin sau neselectiv prin vezicule neacoperite.

Pinotitoza absorbantă

Diverse receptori care recunosc hormoni, factori de creștere, proteine ​​purtătoare, precum și alte proteine ​​și lipoproteine ​​se pot acumula în golurile acoperite cu clatrin ale membranei plasmatice.

Unul dintre cele mai bine evaluate procese este captarea colesterolului în celulele mamifere, care este mediat de prezența receptorilor specifici pe membrana celulară.

Colesterolul este în general transportat în fluxul sanguin sub formă de lipoproteine, cel mai frecvent fiind lipoproteina de densitate mică (LDL).

Odată ce vezicula acoperită se află în citoplasmă, receptorii sunt reciclați înapoi la membrană și colesterolul sub formă de LDC este transportat la lizozomi pentru a fi prelucrat și utilizat de celulă.

Alți metaboliți prinși în pinocite absorbante

Acest proces este de asemenea utilizat pentru a capta o serie de metaboliți de mare importanță în activitatea celulară. Unele dintre ele sunt vitamina B12 și fier pe care celula nu le poate obține prin procese de transport active prin membrană.

Acești doi metaboliți sunt esențiali în sinteza hemoglobinei, care este proteina majoră prezentă în globulele roșii din fluxul sanguin.

Pe de altă parte, mulți dintre receptorii prezenți în membrana celulară care nu sunt reciclați sunt absorbiți în acest mod și transportați la lizozomi pentru a fi digerați de o mare varietate de enzime.

Din păcate, prin această cale (pinocitoza mediată de receptori), numeroși viruși precum gripa și HIV intră în celulă.

Pinotitoza veziculelor neacoperite de clatrin

Când pinocitoza apare prin alte căi în care nu se formează vezicule acoperite cu clatrin, procesul se dovedește a fi deosebit de dinamic și extrem de eficient.

De exemplu, în celulele endoteliale care fac parte din vasele de sânge, veziculele formate trebuie să mobilizeze cantități mari de solute din fluxul sanguin în spațiul intracelular.

Scara Pinocitozei

Depresiile acoperite cu clatrin, de exemplu, ocupă aproximativ 2% din suprafața membranei plasmatice, având o viață aproximativă de până la două minute.

În acest sens, pinocitoza absorbantă face ca întreaga membrană celulară să fie interiorizată în interiorul celulei prin formarea de vezicule acoperite într-o perioadă de la una la două ore, care este în medie între 3 și 5% din membrană plasmă pentru fiecare minut.

Un macrofag, de exemplu, este capabil să integreze aproximativ 35% din volumul citoplasmei în aproximativ o oră. Cantitatea de substanțe și molecule dizolvate nu afectează în niciun moment viteza de formare și interiorizare a veziculelor.

Diferența cu fagocitoza

Fagocitoza și pinocitoza sunt procese similare în care celula internalizează materialul extracelular care urmează a fi procesat; ambele sunt procese care au nevoie de energie, deci sunt considerate mecanisme de transport active. Spre deosebire de pinocitoză, fagocitoza este literalmente modul în care celula „mănâncă”.

Fagocitoza se caracterizează prin „ingestia” particulelor mari, inclusiv bacterii, diverse resturi celulare și chiar celule intacte. Particula care trebuie fagocitată se leagă de receptorii localizați pe suprafața membranei celulare (care recunosc reziduuri de manoză, N-aceltiglucosamidă, printre altele) care declanșează extensia pseudopodelor care înconjoară particula.

Odată ce membrana fuzionează în jurul ei, se formează o veziculă mare (spre deosebire de cele generate în procesul de pinocitoză) numită fagosom care este eliberat în citoplasmă. Acest lucru este atunci când fagosomul se leagă de un lizozom pentru a forma un fagolizozom.

În cadrul fagolizozomului, digestia materialului are loc datorită activității enzimatice a hidrolazelor acidului lizozomal. În acest proces, receptorii și o parte din membranele interiorizate sunt de asemenea reciclate, care revin sub formă de reciclare a veziculelor la suprafața celulei.

Unde apare fagocitoza?

Este un proces foarte obișnuit prin care se hrănesc organisme precum protozoarele și metazoanele inferioare. Mai mult, în organismele multicelulare, fagocitoza oferă o primă linie de apărare împotriva agenților străini.

Modul în care celulele specializate, incluzând diverse tipuri de leucocite (macrofage și neutrofile), distrug microorganismele externe și ingerează resturi celulare, este esențial pentru menținerea sistemului organismului.

Referințe

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. și Walter, P. (2004). Biologia celulară esențială. New York: Știința Garlandului.
2. Cooper, GM, Hausman, RE & Wright, N. (2010). Celula. (pp. 397-402). Marban.
3. Hickman, C. P, Roberts, LS, Keen, SL, Larson, A., I´Anson, H. & Eisenhour, DJ (2008). Principii integrate ale zoologiei. New York: McGraw-Hill.
4. Jiménez García, L. J & H. Merchand Larios. (2003). Biologie celulară și moleculară. Mexic. Editorial Pearson Education.
5. Kühnel, W. (2005). Atlas color de citologie și histologie. Madrid, Spania: Editorial Médica Panamericana.
6. Randall, D., Burgreen, W., franceză, K. (1998). Fiziologia animalelor Eckerd: mecanisme și adaptări. Spania: McGraw-Hill.