Pinocytosis Definisjon og eksempler

pinocytosis er en cellulær prosess der væsker og næringsstoffer blir inntatt av celler. Også kalt celledrikking, pinocytosis er en type endocytose som involverer innfolding av cellemembran (plasmamembran) og dannelse av membranbundne, væskefylte vesikler. Disse vesiklene transporterer ekstracellulær væske og oppløste molekyler (salter, sukkerarter, etc.) over celler eller deponerer dem i cytoplasma. Pinocytosis, noen ganger referert til som væskefase-endocytose, er en kontinuerlig prosess som forekommer i de fleste celler og et uspesifikt middel for å internalisere væske og oppløste næringsstoffer. Siden pinocytose innebærer fjerning av deler av cellemembranen i dannelsen av vesikler, må dette materialet erstattes for at en celle skal opprettholde sin størrelse. Membranmateriale føres tilbake til membranoverflaten gjennom eksocytose. Endocytotiske og eksocytotiske prosesser er regulert og balansert for å sikre at en celles størrelse forblir relativt konstant.

Pinocytose initieres av nærvær av ønskede molekyler i den ekstracellulære væsken nær cellemembranoverflaten. Disse molekylene kan omfatte

Opptak av vann og oppløste molekyler av celler skjer ved to hovedveier: mikropinocytose og makropinocytose. I micropinocytosisveldig små vesikler (som måler omtrent 0,1 mikrometer i diameter) dannes når plasmamembranen invaginerer og danner indre vesikler som knopper ut fra membranen. Caveolae er eksempler på mikropinocytotiske vesikler som finnes i cellemembranene hos de fleste typer kroppsceller. Caveolae ble først sett i epitelvev som linjer blodårer (Endothelium).

I macropinocytosisblir vesikler større enn de som dannes ved mikropinocytose. Disse vesiklene har større volum væske og oppløste næringsstoffer. Vesiklene varierer i størrelse fra 0,5 til 5 mikrometer i diameter. Prosessen med makropinocytose skiller seg fra mikropinocytose ved at det ruffles form i plasmamembranen i stedet for invagasjoner. Ruffles genereres som cytoskjelettet omorganiserer arrangementet av aktin microfilaments i membranen. Ruflene utvider deler av membranen som armlignende fremspring i den ekstracellulære væsken. Ruflene bretter seg deretter tilbake på seg selv og omslutter deler av den ekstracellulære væsken og danner vesikler macropinosomes. Makropinosomer modnes i cytoplasma og enten smelte sammen med lysosomer (innhold frigjøres i cytoplasmaen) eller vandrer tilbake til plasmamembranen for resirkulering. Makropinocytose er vanlig i hvite blodceller, som for eksempel makrofager og dedritiske celler. Disse immunforsvar celler benytter denne veien som et middel for å teste den ekstracellulære væsken for nærvær av antigener.

Mens pinocytose er en lydprosess for å ta opp væske, næringsstoffer og molekyler ikke-selektivt, er det tider når spesifikke molekyler er nødvendige av celler. makromolekyler, som for eksempel proteiner og lipider, tas opp mer effektivt ved prosessen med reseptormediert endocytose. Denne typen endocytose retter seg mot og binder spesifikke molekyler i ekstracellulær væske ved bruk av reseptorproteiner lokalisert innenfor cellemembran. I prosessen har spesifikke molekyler (ligander) bind til spesifikke reseptorer på overflaten av membranproteinet. Når de er bundet, blir målmolekylene internalisert ved endocytose. Reseptorer blir syntetisert av en celle organeller ringte endoplasmatisk retikulum (ER). Når de er syntetisert, sender ER reseptorene videre til Golgi-apparatet for videre behandling. Derfra blir reseptorene sendt til plasmamembranen.

Den reseptormedierte endocytotiske veien er ofte assosiert med regioner i plasmamembranen som inneholder clatherine-belagte groper. Dette er områder som er dekket (på siden av membranen vendt mot cytoplasma) med proteinet clatherine. Når målmolekylene har bundet seg til spesifikke reseptorer på membranoverflaten, vandrer molekylreseptorkompleksene mot og akkumuleres i klorinebelagte groper. Pitregionene invaginerer og blir internalisert ved endocytose. Når den er blitt internalisert, ble den nyopprettede Clatherine-belagte vesikler, som inneholder væske og ønsket ligander, vandrer gjennom cytoplasma og smeltes sammen med tidlige endosomer (membranbundne sekker som hjelper til med å sortere internalisert materiale). Clatherine-belegget fjernes, og vesikkelens innhold blir rettet mot deres passende destinasjoner. Stoffer ervervet ved reseptormedierte prosesser inkluderer jern, kolesterol, antigener og patogener.

Reseptormediert endocytose gjør det mulig for celler å ta opp høye konsentrasjoner av spesifikke ligander fra ekstracellulær væske uten å øke volumet av væskeinntak proporsjonalt. Det har blitt estimert at denne prosessen er større enn hundre ganger mer effektiv til å ta inn selektive molekyler enn pinocytose. En generalisert beskrivelse av prosessen er beskrevet nedenfor.

Adsorptiv pinocytose er en uspesifikk form for endocytose som også er assosiert med kloraminbelagte groper. Adsorptiv pinocytose skiller seg fra reseptormediert endocytose ved at spesialiserte reseptorer ikke er involvert. Ladede interaksjoner mellom molekyler og membranoverflaten holder molekylene til overflaten ved clatherine-belagte groper. Disse gropene dannes bare i et minutt eller så før de blir internalisert av cellen.