endosytoosin määritelmä

Endosytoosi on prosessi, jossa molekyylejä kuljetetaan aktiivisesti soluun nielaisemalla se kalvollaan. Endosytoosia ja eksosytoosia käyttävät kaikki solut kuljettamaan molekyylejä, jotka eivät voi kulkea kalvon läpi passiivisesti. Eksosytoosi tarjoaa päinvastaisen toiminnon ja työntää molekyylejä ulos solusta. Kuten kaikki ihmiskehon järjestelmät, homeostaasin tarve mahdollistaa molekyylien yhtäläisen virtauksen soluun ja ulos. Tämä tarkoittaa, että endosytoosilla soluun tulevien molekyylien määrä on yhtä suuri kuin eksosytoosilla solusta ulos tulevien molekyylien määrä. Nämä kaksi prosessia yhdessä varmistavat ravinteiden ja jätteiden tasapainon solujen säännölliselle elämälle ja toiminnalle.

Endosyyttireitissä välttämättömiä komponentteja ovat varhaiset endosomit, myöhäiset endosomit ja lysosomit. Varhaiset endosomit ovat vastuussa vesikkelien vastaanottamisesta solun pinnalla. Ne lajittelevat vastaanotetut molekyylit muihin komponentteihin, jotka kulkevat transvesiikulaaristen lokeroiden, kuten endosomaalisten kantajarakkuloiden tai multivesikulaaristen kappaleiden läpi. Myöhäiset endosomit saavat molekyylit sitten varhaisista endosomeista. Ne aloittavat molekyylien hajoamisen ja voivat vastaanottaa molekyylejä myös trans-Golgi-verkostosta tai fagosomeista. Myöhäiset endosomit toimittavat molekyylit sitten lysosomeihin. Lysosomit sisältävät entsyymejä, jotka pilkkovat hiilihydraatteja, proteiineja, rasvoja ja muita solujätetuotteita pienemmiksi, yksinkertaisemmiksi komponenteiksi. Nämä komponentit toimitetaan sitten takaisin sytoplasmaan käytettäväksi rakennusaineina koko solussa.

endosytoosin tyypit

endosytoosia on neljää eri tyyppiä eli reittiä: kaveolae, makropinosytoosi, reseptorivälitteinen endosytoosi ja fagosytoosi. Jokaisella reitillä on erilainen tapa tuoda sisään kapseloituja molekyylejä. Caveolae ovat klatriinipäällysteisiä silmuja, jotka muodostuvat ja sijaitsevat plasmakalvolla, ja koostuvat caveoliinista, integraalisesta kalvoproteiinista. Kaveoliini aktivoi, muokkaa ja ylläpitää ”luolien” muodostumista solukalvolla eli luolissa. Ne toimivat ”keräyskuoppina”, jotka keräävät tiettyjä molekyylejä solujen signalointia ja aineenvaihduntareittejä varten.

seuraavat kolme endosytoosioperaatiota käyttävät klatriinijärjestelmää; klatriinit ovat proteiineja, jotka kerääntyvät solukalvon sisäpuolelle, kun endosytoosi aloitetaan. Rakenteensa vuoksi klathriinit sitoutuvat stimuloituina luonnostaan toisiinsa muodostaen häkkejä nieltyjen molekyylien ympärille. Makropinosytoosi on suurempien molekyylien sisäänottoprosessi ja aktivoituu, kun solukalvo käy läpi solupinnan kuohkeuden eli kalvon rakenteellisen reformaation. Fyysinen stimulaatio aiheuttaa rakkuloiden muodostumista; nämä myöhemmin sisäistetään. Tämä on tehnyt makropinosytoosista vähemmän selektiivisen ja tehokkaamman kuin muut endosyyttiset prosessit.

toisin kuin makropinosytoosi, reseptorivälitteinen endosytoosi nojaa solujen pintareseptoreihin erottaakseen tietyt molekyylit ja voi siksi tuoda molekyylejä vain yksi-yksi-suhteessa. Molekyylit kerääntyvät solun pinnalle ja viestittävät kalvolle alkavansa niellä. Kun pitoisuus on tarpeeksi korkea, invaginaatio alkaa värväämällä klathriineja, jotka muodostavat takin tai häkin hiukkasen ympärille. Fagosytoosi nielaisee molekyylejä manipuloimalla solun kalvoa ympäröimään ja tarttumaan molekyyleihin, jolloin syntyy rakkula nimeltä fagosomit. Fagosytoosi on sikäli ainutlaatuinen, että se on erikoistunut jätteiden hävittämiseen ja hävittämiseen.

endosytoosin funktio

Endosytoosia käytetään reseptorien signalointiin, ravinteiden ottoon, kalvojen remodelointiin, taudinaiheuttajien sisäänottoon ja neurotransmissioon sekä solujen signalointivasteiden modulointiin. Kudoksia kehittäessä on havaittu, että endosytoosi auttaa solujen siirtymisessä. Toksiinien, taudinaiheuttajien ja vieraiden jätteiden on myös havaittu hyödyntävän erilaisia endosyyttireittejä päästäkseen soluun. Hiukkaset rekrytoivat klathriineja (rakkulan muodon ja muodostumisen kannalta välttämättömiä proteiineja) tai aloittavat reitin ensimmäiset vaiheet soluun pääsyn aloittamiseksi.

esimerkki Endosytoosista

kolesteroli on solussa paljon kaivattu komponentti, joka on läsnä plasman kalvossa ja jota käytetään myös hormonin esiasteena. Lipoproteiinikompleksia (kuten LDL: ää tai low density lipoproteiinia) käytetään sitten kolesterolin kuljettamiseen kehon muihin soluihin. Solun pinnalla on LDL-reseptori, joka sitoo LDL-kompleksin endosyyttiprosessin aloittamiseksi. Nämä reseptorit syntetisoitiin endoplasmisessa Retikulumissa (ER), minkä jälkeen ne kuljetettiin ja käsiteltiin Golgissa. Kun reseptori on sitoutunut solun pinnalla olevaan kompleksiin, klatriinit värvätään muiden prosessissa avustavien proteiinien kanssa. Reseptorit ryhmittyvät yhteen muodostaen klatriinipäällysteisiä kuoppia. Pinnoitetut kuopat nipistetään irti muodostaen endosyyttisiä vesikkeleitä, minkä jälkeen ne päällystetään. Päällystämisen jälkeen rakkula toimitetaan endosomiin. Endosomin alhainen pH aiheuttaa konformaatiomuutoksen, joka vapauttaa LDL-hiukkasia. Nämä hiukkaset ohjataan sitten lysosomiin hajoamaan, jolloin kolesteroli vapautuu soluun.

immuunijärjestelmän tarkoitus on poistaa elimistöstä kaikki taudinaiheuttajat tai vieraat pienhiukkaset, jotka voivat aiheuttaa sairauksia. Nämä molekyylit voivat olla haitallisia keholle, joten on välttämätöntä, että hyökkäävä patogeeni poistetaan nopeasti. Kehon sisällä olevat signaalit hälyttävät fagosyytit eli immuunisolut siirtymään taudinaiheuttajien luokse, jotka sijaitsevat infektoituneissa kohdissa. Fagosyyttien pinnalla on solureseptoreita, joita kutsutaan Toll-Like-reseptoreiksi (TLR), jotka sitoutuvat tiettyihin bakteereihin.; erityyppiset bakteerit sitoutuvat eri TLRs: iin. Kun bakteeri sitoutuu reseptoriin, kaskadisignaali aloittaa endosytoosin. Solukalvo alkaa nielaista bakteereita ja muodostaa fagosomin eli fagosyyttisen vesikkelin. Fagosomi kuljettaa bakteerit lysosomiin, jossa ne sulautuvat yhteen muodostaen fagolysosomin. Fagolysosomissa on useita tekijöitä, jotka tuhoavat ja hajottavat mikrobin.

• klatriini – rakkulan muodon ja muodostumisen kannalta välttämättömät proteiinit, joilla on kolme ”jalkaa”, joita käytetään häkin tai Turkin muodostamiseen kalvorakkuloiden ympärille kuljetusta varten.
• Eksosytoosi – prosessi, jossa molekyylit kuljetetaan ulos solusta.
• Fagosomit – rakkula, joka muodostuu molekyylin ympärille fagosytoosireitin kautta.

visailu

1. Mikä proteiini auttaa rakkuloiden muodostumisessa endosytoosin aikana?
A. Tollin kaltainen reseptori
B. lysosomi
C. Klathrin
D. patogeeni

2. Mikä endosyyttinen reitti on vastuussa jätteiden hävittämisestä soluun?
A. Reseptorivälitteinen
B. Caveolae
C. fagosytoosi
D. Makropinosytoosi

3. Mikä on endosytoosin määritelmä?
A. Prosessi, jossa ravintoaineet hajotetaan yksinkertaisiksi peruskomponenteiksi
B. prosessi, jossa molekyylit kuljetetaan aktiivisesti ulos solusta fuusioimalla vesikkeleitä kalvollaan.
C. solun järjestelmä, joka saa yhtä suuren määrän molekyylejä liikkumaan sisään ja ulos
D. prosessi, jossa molekyylejä siirretään aktiivisesti soluun nielaisemalla se kalvollaan.