fagocytoza i pinocytoza to procesy biologiczne, w których komórka wyczuwa i pochłania pobliski materiał. Procesy te umożliwiają komórkom przyjmowanie substancji, które nie mogą łatwo przejść przez błonę komórkową. Jednak fagocytoza i pinocytoza są formami endocytozy, które różnią się na kilka sposobów, w tym w jaki sposób pobierają materiał i rodzaj materiału, który pochłaniają. W tym przewodniku szczegółowo poznamy podstawy i kluczowe różnice między fagocytozą a pinocytozą.
Co to jest fagocytoza?,
fagocytoza jest wyspecjalizowanym procesem, w którym komórki pochłaniają stosunkowo duży, stały materiał. Organizmy jednokomórkowe, takie jak ameby, wykorzystują fagocytozę do nabywania pożywienia, podczas gdy typy komórek organizmów wielokomórkowych wykorzystują ten uniwersalny proces do funkcji zapobiegawczych, takich jak homeostaza tkankowa.
funkcja fagocytozy
procesy komórkowe fagocytozy składają się z czterech odrębnych faz, które obejmują 1) wykrywanie materiału docelowego, 2) aktywację fagocytozy, 3) Tworzenie i 4) dojrzewanie fagosomu.,
Obraz 1: fagocytoza: wykrywanie materiału docelowego
wykrywanie materiału docelowego rozpoczyna się, gdy komórka wyczuwa materiał docelowy na swojej powierzchni (Zdjęcie 1). Większość typów komórek ma dedykowany zestaw receptorów powierzchniowych komórek, które rozpoznają różne substancje. Na przykład komórki odpornościowe mogą wyczuwać inwazyjne drobnoustroje z receptorami, które rozpoznają markery związane z patogenem. Po wykryciu materiału docelowego receptor powierzchni komórki inicjuje serię sygnałów, które przygotowują komórkę do fagocytozy.,
Aktywacja fagocytozy powoduje, że obszar błony komórkowej w kontakcie z materiałem docelowym zmienia się w jamie zwanej filiżanką fagocytarną (Zdjęcie 2). Proces ten rozpoczyna się, gdy stymulowane materiałem receptory wysyłają sygnały molekularne, które przygotowują komórkę do pobrania materiału docelowego.
powstawanie fagosomu jest trzecią fazą fagocytozy, która polega na całkowitej internalizacji i zamknięciu filiżanki fagocytarnej (zdjęcie 3)., Gdy kubek fagocytarny w pełni pokrywa się i internalizuje w komorze komórkowej, nowo utworzony fagosom może rozpocząć proces dojrzewania.
zdjęcie 4: dojrzewanie Fagosomów. Tutaj fagosom połączył się z lizosomem, tworząc fagolysosom.
dojrzewanie fagosomu jest końcową fazą fagocytozy (zdjęcie 4). Dojrzewanie fagosomu składa się z serii przekazań materiału między oryginalnymi fagosomami a komórkowymi przedziałami specjalizującymi się w trawieniu., Wczesne stadia dojrzewania fagosomu obejmują połączenie fuzji i rozszczepienia, które przygotowują błonę komórkową dojrzewającego fagosomu do trawienia materiału. W końcowych etapach fagocytozy środowisko wewnętrzne dojrzałego fagosomu staje się bardziej kwaśne i reaktywne, co wspomaga trawienie materiału docelowego, takiego jak mikroorganizmy.
Co to jest pinocytoza?
podczas gdy fagocytoza polega na spożyciu materiału stałego, pinocytoza polega na spożyciu otaczających płynów., Ten rodzaj endocytozy pozwala komórce pochłonąć rozpuszczone substancje, które wiążą się z błoną komórkową przed internalizacją. W przeciwieństwie do fagocytozy, pinocytoza jest mechanizmem „picia”, w którym komórka aktywnie wchłania zewnętrzne płyny w czasie. Chociaż pinocytoza różni się od innych form endocytozy za pośrednictwem receptora, terminy te nakładają się ze sobą ze względu na ich podobieństwa.
funkcja pinocytozy
u ludzi pinocytoza występuje głównie wtedy, gdy komórki absorbują krople odżywcze lub odpadowe zawieszone w płynie zewnętrznym. Cząsteczki odżywcze, które mogą aktywować pinocytozę, obejmują tłuszcze, cukry, białka, jony lub inne małe cząsteczki. Proces ten rozpoczyna się, gdy rozpuszczalny substrat wiąże się z powierzchnią komórki (obrazek B1)
po oportunistycznym związaniu substratu z błoną komórkową, komórka kontynuuje pinocytozę gromadząc płyn zewnętrzny do związanej z błoną kieszeni zwanej pinosomem (zdjęcie 6A).
pinosom ten w dalszym ciągu odrywa się od błony komórkowej (Zdjęcie 6B) w komórce, aż do jej całkowitego internalizowania (Zdjęcie 7).
gdy komórka w pełni internalizuje tę kieszeń komórkową, nowo utworzona komora może zamienić swój materiał na wyspecjalizowane pęcherzyki, które mogą rozkładać podłoże na mniejsze cząsteczki (Zdjęcie 8).
wielkość tych pęcherzyków podczas pobierania materiału płynnego może ustalić, czy komórka wykonuje makropinocytozę vs mikropinocytozę. Makropinocytoza jest formą niespecyficznej endocytozy, która jest wspólna dla wszystkich typów komórek. Proces ten obejmuje spożycie podstawowych składników odżywczych, takich jak aminokwasy, węglowodany i tłuszcze.,
Mikropinocytoza polega na spożyciu materiału płynnego przez małe pęcherzyki, które zazwyczaj nie są większe niż 0,1 mikrona. Proces ten jest zazwyczaj inicjowany przez domenę lipidową powierzchni komórki, gdy wiążą się z ich specyficznymi cząsteczkami docelowymi.,iv>
Role
Immune response, nutrient uptake
Immune surveillance, nutrient uptake
Cell Types
Most commonly immune cells
Almost all cell types
Example
Macrophages
Skin cells