Types d'endocytose et leurs caractéristiques, fonctions, exemples

La endocytose Il comprend les processus qui permettent l'entrée effective de différents matériaux à la cellule que la membrane cellulaire est une structure assez stricte dans le contrôle, à la fois l'entrée et la sortie, une grande variété de matériaux extracellulaires et même de matériaux cytoplasmiques. Avec d'autres processus tels que la diffusion et l'osmose simple, la cellule intègre le matériau nécessaire pour un fonctionnement cellulaire adéquat.

Dans la mesure où le processus d'endocytose se produit, de grandes molécules moléculaires, des particules et même des mélanges de solutions entrent. Cela se produit à partir d'invaginations ou de sacs originaires de la membrane et qui entrent sous la forme de vésicules au cytoplasme où elles seront poursuivies par des machines digestives cellulaires.

Source: Mariana Ruiz Villarrealtabajo dérivée: Gregor_0492 [CC0]

Le processus d'endocytose (entrée de matériau sur la cellule) ainsi que l'exocytose (processus de sortie des matériaux) sont exclusifs dans les organismes eucaryotes.

La cellule eucaryote a de grandes besoins énergétiques, car elle dépasse la taille (en moyenne 1000 fois) à tout organisme procaryote. C'est pour cette raison que la cellule eucaryote a besoin de mécanismes qui permettent l'entrée de matériaux de sorte qu'une grande variété de réactions biosynthétiques y se produisent.

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Types et leurs caractéristiques

Grâce au processus d'endocytose, la cellule maintient un échange efficace avec l'environnement externe.

Pendant ce mécanisme cellulaire, ils peuvent entrer dans les cellules assez diversifiées; De cette façon, le processus d'endocytose peut varier en fonction de la nature du matériau englouti par la cellule et s'il y a des médiateurs dans le processus.

Les processus dans lesquels la cellule de la membrane plasmique englobe les grandes particules est appelée phagocytose. De même, la cellule peut également couvrir les molécules et autres substances dissous, appelant ce type d'endocytose telles que la "pinocytose".

En plus de ces processus, le matériau qui pénètre dans la cellule peut être précédemment sélectionné dans une membrane plasmique spécialisée. Dans ce cas, l'endocytose est médiée par les receveurs et le matériau qui pénètre dans la cellule est couplé à ces récepteurs à transférer à l'intérieur cellulaire dans des vésicules spéciales.

La totalité des cellules eucaryotes absorbe les liquides et les solutés par la pinocytose, cependant, seules quelques cellules spécialisées effectuent le processus de phagocytose, comme nous le verrons plus tard.

-Phagocytose

Phagocytose

La phagocytose est une modalité spécialisée d'endocytose. À cette occasion, de grandes particules ou molécules, qui comprennent des substances déchet. En raison de la nature de ce processus, il est suggéré comme l'action cellulaire de "manger".

Comment se produit la phagocytose?

Les particules qui sont reconnues comme «consommées» sont jointes à des récepteurs (spécialisés) qui les reconnaissent sur la surface cellulaire. Ces récepteurs reconnaissent principalement le n-aclglucosamide.

Le mouvement de ces pseudopodes est principalement déterminé par l'action des filaments d'actine et de myosine à la surface cellulaire.

Une fois capturés dans la membrane cellulaire, ils entrent dans le cytosol sous la forme de grandes vésicules appelées phagosomes. Ceux-ci vont rejoindre un lysosome (cellule organélulus qui contient une grande variété d'enzymes digestives) pour former un traitement, la rupture et la dégradation du matériau appelé phagolisosomes.

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Les fagolisosomes peuvent être assez grands et hétérogènes car leur taille et leur forme sont déterminées par la quantité de matériau digérée.

Dans cette vacuola digestive, l'activité enzymatique génère un grand nombre de produits essentiels qui seront disponibles pour être utilisés comme source d'énergie par la cellule.

-Pinocytose

Nutrition des protozoaires. Pinocytose. Image de: Jacek FH (dérivé de Mariana Ruiz Villarreal). Pris et édité à partir de https: // communes.Wikimedia.org / wiki / fichier: pinocytose.SVG.

Contrairement au processus expliqué ci-dessus, la pinocytose est un processus dans lequel les petites particules sont ingérées en continu, ce qui, dans la plupart des cas, se trouve sous forme soluble. Ici, les cellules engagent de petites quantités de matériel avec la formation de vésicules dans la membrane qui sont libérées dans le cytoplasme.

Le processus de pinocytose est essentiellement considéré comme l'action cellulaire de la «consommation», car la plupart des matériaux entrant dans la cellule sont liquides.

Comment se produit la pinocytose?

La pinocytose peut se produire de deux manières; "fluide ou simple" ou "absorbant".

Les deux types de pinocytose varient en fonction de la façon dont les substances en solution ou en petites particules sont internalisées. Dans la pinocytose fluide, les substances en solution pénètrent dans la cellule en fonction d'un gradient de concentration avec le milieu extracellulaire, et dépend de la vitesse à laquelle les vésicules pinocytaires sont formées dans la membrane cellulaire.

La pinocytose abortive est un processus plus efficace, la vitesse d'entrée des solutés au cytoplasme est de 100 à 1000 fois plus élevée que lorsqu'elle est effectuée par la pinocytose fluide, constituant un processus d'endocytose médié par le processus d'endocytose spécial.

-L'endocytose médiée par le récepteur

L'endocytose médiée par les récepteurs est un processus de pinocytose spécialisé et le mieux étudié des processus d'endocytose cellulaire. À ce stade, les substances qui pénètrent dans le cytosol pénètrent choisies par la participation de récepteurs spécifiques qui sont plus concentrés dans les petits secteurs de la membrane plasmique.

Souvent, les molécules sont associées à l'avance aux récepteurs qui sont dans des convolutions de surface cellulaire appelés "dépressions cuites à la clolate". Ces dépressions contiennent dans certains cas plus de 20 récepteurs, chacun spécifique d'une macromolécule particulière.

Les vésicules formées dans ces régions spécialisées de la membrane seront couvertes par la protéine Clatrine et comprendront une fois la vésicule biliaire libérée dans le cytoplasme les récepteurs de la membrane (plusieurs types d'entre eux), et également internaliser les petites quantités de liquide extracellulaire.

En revanche, dans la pinocytose fluide, le matériau qui pénètre dans la cellule n'est pas sélectionné et les vésicules formées dans la membrane cellulaire ne présentent aucun revêtement de clatrine, mais plus fréquemment par des protéines telles que la cavéoline. Ce processus est également appelé endocytose indépendante de la clatrine.

Il existe également de plus grandes vacuolas qui pénètrent dans le matériel en solution à la cellule dans un processus appelé "macropinocytose". Au cours de ce processus, il n'y a pas de sélectivité matérielle.

Les fonctions

L'endocytose a une grande variété de métiers à l'intérieur de la cellule, mais ceux-ci varient s'ils sont des organismes unicellulaires ou multicellulaires ou le type d'exigences que la cellule possède à un certain moment.

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Fonctions de fagocytose

Le processus peut être considéré comme un processus d'alimentation principal ou une méthode de défense des déchets et d'élimination. Dans les protozoaires et les organismes métazoaires inférieurs (par exemple dans les amibes), la phagocytose est un mécanisme pour capturer les particules alimentaires, soit des déchets, des bactéries ou d'autres protozoaires.

Ces organismes détectent le matériau à ingérer à travers les récepteurs de la membrane et le comprennent avec des projections membranaires formant une grande vésicule biliaire qui sera traitée à l'intérieur de l'organisme.

D'un autre côté, dans la plupart des organismes, la phagocytose remplit différentes fonctions de la nutrition cellulaire. Dans ce cas, la phagocytose est utilisée par des cellules spécialisées appelées phagocytes "professionnels", qui élimineront à la fois les substances déchet.

Fonctions de la pinocytose

La fonction de pinocytose consiste essentiellement à inclure du matériel dans la solution cellulaire. Les solutos et les métabolites absorbés sont destinés au métabolisme cellulaire et également utilisés dans la synthèse de plusieurs protéines d'un grand intérêt pour le fonctionnement de l'organisme.

D'un autre côté, le matériau que vous entrez peut être sélectionné pour fournir une énergie de métabolisme cellulaire.

Exemples

L'endocytose se produit à plusieurs échelles au sein des organismes eucaryotes. Ensuite, nous mentionnerons quelques exemples exceptionnels:

Phagocytose

Chez les mammifères ainsi que dans d'autres vertébrés, il existe plusieurs types de cellules qui font partie du tissu sanguin appelé globules blancs ensemble. Ces cellules agissent comme des phagocytes professionnels, ce qui signifie que ce sont des spécialistes des cellules.

Les macrophages, les lymphocytes et les neutrophiles (leucocytes) sont responsables de l'élimination et de l'ingestion de micro-organismes infectieux de l'organisme.

Les phagocytes présents dans le sang fonctionnent généralement mieux lorsqu'ils peuvent attraper l'agent pathogène sur une surface, comme la paroi d'un vaisseau sanguin ou un caillot de fibrine.

Ces cellules participent à des fonctions immunitaires spécifiques et non spécifiques, il existe même des phagocytes spécialisés dans la présentation des antigènes pour déclencher la réponse immunitaire

En plus de cela, les macrophages "principalement" sont responsables de la déglutition et de l'élimination d'environ 10^onze Les globules sanguins, en plus d'autres vieilles cellules et substances déchets, pour maintenir un processus de renouvellement cellulaire continu. Avec les lymphocytes opèrent dans la destruction de la plupart des agents pathogènes de l'organisme.

Pinocytose

Le processus de pinocytose est généralement assez efficace dans l'incorporation de matériaux extracellulaires. Dans le cas de la pinocytose d'absorption, les récepteurs situés dans les vésicules de pas de la membrane recouverte de clatrine peuvent reconnaître les facteurs de croissance, plusieurs hormones, le transport des protéines, ainsi que les lipoprotéines et autres protéines.

Un exemple classique de ce processus est la capture du cholestérol des récepteurs dans la membrane. Le cholestérol est transporté vers la circulation sanguine sous forme de lipoprotéines, la LDC la plus couramment mobilisée ou les lipoprotéines de basse densité.

Cependant, dans le processus, une grande variété de métabolites tels que la vitamine B12 et même le fer sont également capturés, les matériaux que la cellule ne peut pas intérioriser par des processus de transport actifs. Tous deux déterminant les métabolites dans la synthèse de l'hémoglobine, une protéine spécialisée dans le transport d'oxygène dans le sang.

D'un autre côté, le matériau est également intégré à la cellule efficace, en utilisant une pinocytose fluide. Dans les cellules endothéliques des vaisseaux sanguins, les vésicules transportent un grand nombre de solutés et de liquides de la circulation sanguine vers l'espace intracellulaire.

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Endocytose, "un grand processus à l'échelle"

L'endocytose est un processus très courant dans les cellules eucaryotes, dans lesquelles le matériau est intégré à la fois en solution et sous forme de macromolécules et même de cellules complètes et de micro-organismes.

Dans le cas de l'endocytose médiée par les récepteurs, les dépressions couvertes de protéine de clatrine occupent environ 2% de la zone totale de la membrane cellulaire. Chacune de ces dépressions a une demi-vie d'une demi-minute, ce qui entraîne une intériorisation entière de la membrane cellulaire en une période comprise entre 1 et 2 heures.

Cela signifie que de 3 à 5% de la membrane à chaque minute en moyenne est internalisé, ce qui nous donne une idée de l'ampleur du processus et du renouvellement continu subi par la membrane cellulaire.

Les macrophages présents dans le tissu sanguin, par exemple, "engloutir" jusqu'à 35% de leur volume cytoplasmique en environ une heure, 3% de la membrane plasmique toutes les minutes et 100% en environ une demi-heure.

Inconvénient de l'endocytose

Bien qu'il s'agisse d'un processus essentiel pour la nutrition cellulaire, l'absorption des substances déchet. La grippe et le VIH suivent cette voie comme un moyen d'admission directe vers le téléphone portable.

Que se passe-t-il après l'endocytose?

Les vésicules libérées dans le cytoplasme et le matériau englobées par ceux-ci sont traités par les lysosomes. Dans les lysosomes, il existe une puissante batterie enzymatique où les substances présentes dans les vésicules sont dégradées en produits utilisables par le métabolisme cellulaire.

Cependant, dans le processus de dégradation, plusieurs composantes de la membrane plasmique sont récupérées. Les récepteurs spécifiques des dépressions recouverts de clatrine et d'autres matériaux tels que plusieurs protéines membranaires, sont envoyés à l'appareil Golgi ou à la surface cellulaire pour y être remboursée dans les vésicules de recyclage.

Ce processus de recyclage est très pratique et se produit à la même vitesse avec laquelle les vésicules se forment, car la membrane cellulaire ne synthétise que 5% de sa surface.

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