的受体 - 介导的内吞作用是包括使细胞内的条目控制的特定分子的蜂窝现象。待摄入的物质逐渐被一小部分质膜包围,直到全部物质被覆盖。然后将此囊泡分离到细胞内部。
参与该过程的受体位于细胞表面上称为“ clathrin包被的凹陷”的区域。
资料来源:亚历杭德罗·波尔图
这种内吞作用赋予细胞一种区分进入物质的机制。另外,与非歧视性内吞作用相比,它提高了该过程的效率。
内吞作用的相反概念是胞吐作用,它包括分子向细胞外部环境的释放。
什么是胞吞作用?
真核细胞具有从细胞外环境捕获分子的能力,并通过称为胞吞作用的过程将其包含在内。该术语归因于研究员Christian deDuve。在1963年提出了这一建议,其中包括摄入多种分子。
该现象发生如下:要输入的分子或材料被随后被侵袭的细胞质膜的一部分包围。因此,形成了包含该分子的囊泡。
分类
根据进入的物质类型,将内吞作用过程分为吞噬作用和胞饮作用。
第一个是吞噬作用,由摄入固体颗粒的作用组成。这包括大颗粒,例如细菌,其他完整细胞或来自其他细胞的碎屑。相反,术语胞饮作用用来描述液体的摄入。
什么是受体介导的内吞作用?
受体介导的内吞作用是一种细胞现象,其特征在于分子以选择性和受控的方式进入细胞。输入的分子是特定的。
就像该过程的名称所示,要输入的分子被位于细胞表面的一系列受体所识别。但是,这些受体并非在整个膜上随机发现。相反,它的物理位置在称为“ clathrin的凹陷”的区域非常具体。
凹陷形成从膜的内陷,导致形成网格蛋白包被的囊泡,囊泡中包含受体及其各自结合的大分子。与受体结合的大分子称为配体。
小网格蛋白囊泡形成后,后者与称为早期内体的结构融合。在这一步骤中,网格蛋白囊泡内部的内容物被分配到不同的区域。其中之一是溶酶体,或者它们可以在质膜中再循环。
特征
传统的胞饮作用和吞噬作用过程是非区分类型的。也就是说,囊泡将捕获细胞外空间中的任何分子-固体或液体-并被转运至细胞。
受体介导的内吞作用为细胞提供了一种非常有选择性的机制,使其能够区分并提高将颗粒内化到细胞环境中的效率。
稍后我们将看到,该过程允许摄入非常重要的分子,例如胆固醇,维生素B12和铁。最后两个分子用于合成血红蛋白和其他分子。
不幸的是,一系列病毒颗粒已利用介导内吞作用的受体的存在进入细胞,例如流感病毒和HIV。
处理
为了理解受体介导的内吞过程如何发生,已经使用了哺乳动物细胞对胆固醇的吸收。
胆固醇是一种类脂质分子,具有多种功能,例如改变细胞膜的流动性,并且是与生物体性功能有关的类固醇激素的前体。
受体介导的内吞模型:哺乳动物中的胆固醇
胆固醇是在水中高度不溶的分子。因此,其运输以脂蛋白颗粒的形式在血液内部发生。最常见的是我们发现的低密度脂蛋白,通常缩写为LDL-acronic,其缩写是英文低密度脂蛋白。
由于实验室进行的研究,有可能得出结论,LDL分子进入细胞的过程是通过与网格蛋白包被的凹陷处细胞表面上的特定受体结合而发生的。
具有LDL的内体的内部是酸性的,这允许LDL分子及其受体解离。
分离后,受体的命运将在质膜中循环,而低密度脂蛋白则继续在溶酶体中转运。在内部,LDL被特定的酶水解生成胆甾醇。
最终,胆固醇被释放,细胞可以吸收胆固醇并将其用于各种需要的任务,例如膜。
系统故障时会发生什么?
有一种遗传性疾病,称为家族性高胆固醇血症。这种病理的症状之一是胆固醇水平高。这种疾病是由于无法将LDL分子从细胞外液引入细胞而引起的。患者的受体表现出微小的突变。
发现疾病后,有可能确定在健康细胞中存在负责介导LDL进入的受体,该受体在特定的细胞凹陷中积聚。
在某些情况下,患者能够识别LDL,但在内衬的凹陷中未发现其受体。这一事实导致人们认识到内衬凹陷在胞吞过程中的重要性。
不依赖网格蛋白的内吞作用
细胞还具有允许在不结合网格蛋白的情况下进行内吞作用的途径。在这些途径中,与膜和液体结合的分子即使没有网格蛋白也可以被内吞。
以这种方式进入的分子会通过位于质膜上的称为小窝的小缺口进入。
参考文献
- 艾伯茨(Alberts,B.),布雷(Bray),D。,霍普金(Hopkin),K。,约翰逊(AD),路易斯(Lewis),J。基本细胞生物学。花环科学。
- 库珀,总经理,豪斯曼,稀土(2007)。细胞:一种分子方法。华盛顿特区,马萨诸塞州桑德兰。
- Curtis,H。和Barnes,NS(1994)。对生物学的邀请。麦克米伦。
- Hill,RW,Wyse,GA,Anderson,M.&Anderson,M.(2004)。动物生理学。Sinauer Associates。
- 卡普(2009)。细胞和分子生物学:概念和实验。约翰·威利父子。
- Kierszenbaum,AL(2012)。组织学和细胞生物学。Elsevier巴西。
- Koolman,J.和Röhm,KH(2005)。生物化学:文字和地图集。泛美医学版
- Lodish,H.,Berk,A.,Darnell,JE,Kaiser,CA,Krieger,M.,Scott,MP,…&Matsudaira,P.(2008)。分子细胞生物学。麦克米伦。
- Voet,D。和Voet,JG(2006)。生物化学。泛美医学版