ENDOSITOSIS: JENIS DAN CIRI, FUNGSI, CONTOHNYA - BIOLOGI - 2026

The endocytosis termasuk proses yang membolehkan penyertaan berkesan daripada pelbagai bahan untuk sel struktur membran sel adalah kawalan agak ketat, kedua-dua input dan output, pelbagai bahan termasuk bahan extracellular dan sitoplasma. Seiring dengan proses lain seperti penyebaran sederhana dan osmosis, sel menyatukan bahan yang diperlukan untuk fungsi sel yang betul.

Ketika proses endositosis berlaku, molekul berukuran molekul besar, zarah dan bahkan campuran dalam larutan masuk. Ini berlaku dari invaginasi atau kantung yang berasal dari membran dan memasuki sitoplasma dalam bentuk vesikel di mana ia akan diproses oleh mesin pencernaan selular.

Sumber: Karya terbitan Mariana Ruiz Villarreal: Gregor_0492

Proses endositosis (bahan yang memasuki sel) dan juga eksositosis (bahan yang meninggalkan sel), eksklusif pada organisma eukariotik.

Sel eukariotik mempunyai keperluan tenaga yang besar, kerana lebih besar (rata-rata 1000 kali lebih besar) daripada organisma prokariotik. Atas sebab inilah sel eukariotik memerlukan mekanisme yang membenarkan kemasukan bahan sehingga pelbagai reaksi biosintetik berlaku di dalamnya.

Jenis dan ciri-cirinya

Melalui proses endositosis, sel mengekalkan pertukaran yang berkesan dengan persekitaran luaran.

Semasa mekanisme selular ini, bahan yang cukup pelbagai dapat memasuki sel; oleh itu, proses endositosis boleh berbeza-beza bergantung pada sifat bahan yang diliputi oleh sel dan jika ada mediator dalam proses tersebut.

Proses-proses di mana sel dari membran plasma merangkumi zarah-zarah besar disebut fagositosis. Begitu juga, sel juga dapat merangkumi molekul dan bahan terlarut lain, memanggil endositosis jenis ini sebagai "pinositosis."

Sebagai tambahan kepada proses ini, bahan yang memasuki sel sebelumnya dapat dipilih di kawasan khusus membran plasma. Dalam kes ini, endositosis dimediasi oleh reseptor dan bahan yang memasuki sel digabungkan dengan reseptor ini untuk dipindahkan ke bahagian dalam sel dalam vesikel khas.

Semua sel eukariotik menyerap cecair dan zat terlarut melalui pinositosis, namun, hanya beberapa sel khusus yang melakukan proses fagositosis, seperti yang akan kita lihat kemudian.

-Fagositosis

Fagositosis

Phagocytosis adalah bentuk endositosis khusus. Dalam kesempatan ini, zarah atau molekul besar, yang merangkumi bahan buangan, mikroorganisma, dan sel lain, diserap melalui invaginasi membran sel. Oleh kerana sifat proses ini disarankan sebagai tindakan selular "makan".

Bagaimana fagositosis berlaku?

Zarah-zarah yang diakui "dimakan" mengikat reseptor (khusus) yang mengenalinya di permukaan sel. Reseptor ini terutamanya mengenali sisa N-asetilglucosamide, mannose, sebagai tambahan kepada banyak protein lain, yang mencetuskan pemanjangan pseudopod yang mengelilingi zarah dan menelannya.

Pergerakan pseudopodia ini ditentukan terutamanya oleh tindakan filamen aktin dan myosin pada permukaan sel.

Setelah ditangkap dalam membran sel, mereka memasuki sitosol dalam bentuk vesikel besar yang disebut fagosom. Ini akan mengikat lisosom (organel selular yang mengandungi pelbagai enzim pencernaan) untuk membentuk vakuola untuk memproses, memecah dan merosakkan bahan yang disebut fagolysosom.

Phagolysosomes boleh cukup besar dan heterogen kerana ukuran dan bentuknya ditentukan oleh jumlah bahan yang sedang dicerna.

Dalam vakum pencernaan ini, aktiviti enzimatik menghasilkan sejumlah besar produk penting yang akan tersedia untuk digunakan sebagai sumber tenaga oleh sel.

-Pinositosis

Pemakanan Protozoa. Pinositosis. Gambar oleh: Jacek FH (berasal dari Mariana Ruiz Villarreal). Diambil dan diedit dari https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pinocitosis.svg.

Berbeza dengan proses yang dijelaskan di atas, pinositosis adalah proses di mana zarah-zarah kecil terus menerus tertelan, yang dalam kebanyakan kes dalam bentuk larut. Di sini, sel menyelimuti sejumlah kecil bahan dengan pembentukan vesikel membran yang dilepaskan ke sitoplasma.

Proses pinositosis pada dasarnya dianggap sebagai tindakan selular "minum", kerana kebanyakan bahan yang masuk ke dalam sel adalah cair.

Bagaimana pinositosis berlaku?

Pinositosis boleh berlaku dalam dua cara; dengan cara "lancar atau sederhana" atau dengan cara "menyerap".

Kedua-dua jenis pinositosis berbeza bergantung pada bagaimana zat dalam larutan atau zarah kecil diinternalisasi. Dalam pinositosis cairan, zat dalam larutan memasuki sel sebagai fungsi kecerunan konsentrasi dengan medium ekstraselular, dan pada gilirannya bergantung pada kecepatan dengan mana vesikel pinositik terbentuk dalam membran sel.

Pinositosis penyerapan adalah proses yang lebih efisien, kadar kemasukan zat terlarut ke dalam sitoplasma adalah 100 hingga 1000 kali lebih tinggi daripada ketika dilakukan oleh pinositosis bendalir, yang merupakan proses khas endositosis yang dimediasi reseptor.

-Endositosis yang dimediasi reseptor

Endositosis yang dimediasi reseptor adalah proses pinositosis khusus dan yang paling baik dikaji mengenai proses endositosis selular. Pada ketika ini, zat yang memasuki sitosol memasuki sitosol dengan cara yang dipilih melalui penyertaan reseptor spesifik yang terdapat dalam kepekatan yang lebih besar pada sektor kecil membran plasma.

Molekul-molekul sering dikaitkan dengan reseptor yang terdapat dalam konvolusi permukaan sel yang disebut "depresi bersalut clathrin." Depresi ini mengandungi dalam beberapa kes lebih daripada 20 reseptor, masing-masing khusus untuk makromolekul tertentu.

Vesikel yang terbentuk di kawasan khas membran ini, akan dilapisi oleh protein clathrin, dan akan merangkumi sebaik sahaja vesikel dilepaskan dalam sitoplasma reseptor membran (pelbagai jenisnya), dan juga akan memasukkan sejumlah kecil cecair ekstraselular .

Sebaliknya, dalam pinositosis cairan, bahan yang masuk ke dalam sel tidak dipilih dan vesikel yang terbentuk dalam membran sel tidak menunjukkan lapisan clathrin, tetapi lebih kerap oleh protein seperti guaolin. Proses ini juga disebut endositosis bebas clathrin.

Terdapat juga beberapa vakuola yang lebih besar yang memasukkan bahan dalam larutan ke dalam sel dalam proses yang dikenal sebagai "makropinositosis." Semasa proses ini tidak ada selektiviti bahan.

ciri-ciri

Endositosis mempunyai pelbagai fungsi di dalam sel, namun ini berbeza jika organisma uniselular atau multiselular atau jenis keperluan yang dimiliki sel pada waktu tertentu.

Fungsi fagositosis

Proses ini boleh dianggap sebagai proses penyusuan utama atau kaedah pertahanan dan pembuangan sampah. Dalam organisma protozoa dan metazoan yang lebih rendah (misalnya amuba), fagositosis adalah mekanisme untuk menangkap zarah makanan, sama ada bahan buangan, bakteria atau protozoa lain.

Organisme ini mengesan bahan yang akan ditelan melalui reseptor membran dan merangkumi bahan tersebut dengan unjuran membran, membentuk vesikel besar yang akan diproses di dalam organisma.

Sebaliknya, dalam kebanyakan organisma, fagositosis memenuhi fungsi selain daripada pemakanan selular. Dalam kes ini, fagositosis digunakan oleh sel khusus yang disebut fagosit "profesional", yang akan menghilangkan kedua-dua bahan buangan dan agen penyerang dari badan sebagai mekanisme pertahanan.

Fungsi pinositosis

Fungsi pinositosis pada dasarnya adalah memasukkan bahan dalam larutan ke dalam sel. Zat terlarut dan metabolit yang diserap ditakdirkan untuk metabolisme sel dan juga digunakan dalam sintesis beberapa protein yang sangat berminat dalam fungsi organisma.

Sebaliknya, bahan masuk dapat dipilih untuk memberikan tenaga langsung untuk metabolisme sel.

Contoh

Endositosis berlaku pada pelbagai skala dalam organisma eukariotik. Di sini kita akan menyebut beberapa contoh yang luar biasa:

Fagositosis

Pada mamalia dan juga vertebrata lain, terdapat beberapa kelas sel yang merupakan sebahagian daripada tisu darah yang disebut sel darah putih bersama-sama. Sel-sel ini bertindak seperti fagosit profesional, yang bermaksud bahawa sel-sel ini adalah sel-sel khusus dalam menelan bahan.

Makrofag, limfosit dan neutrofil (leukosit), bertanggungjawab untuk menghilangkan dan menelan mikroorganisma berjangkit dari badan.

Fagosit dalam darah biasanya berfungsi paling baik apabila mereka dapat memerangkap patogen di permukaan, seperti dinding saluran darah atau bekuan fibrin.

Sel-sel ini mengambil bahagian dalam fungsi imun yang spesifik dan tidak spesifik, bahkan ada fagosit yang khusus dalam menyajikan antigen untuk memicu tindak balas imun

Sebagai tambahan kepada ini, makrofag "terutamanya" bertanggungjawab untuk menyelubungi dan menghilangkan kira-kira 10 ¹¹ sel darah merah dari darah, serta sel-sel lama dan bahan buangan lain, untuk mengekalkan proses pembaharuan sel yang berterusan. Bersama limfosit mereka beroperasi dalam pemusnahan kebanyakan patogen dalam badan.

Pinositosis

Proses pinositosis biasanya cukup berkesan dalam memasukkan bahan ekstraselular. Dalam pinositosis penyerap, reseptor yang terletak pada vesikel fossa membran bersalut clathrin dapat mengenali faktor pertumbuhan, pelbagai hormon, protein pembawa, serta lipoprotein dan protein lain.

Contoh klasik proses ini adalah penangkapan kolesterol dari reseptor pada membran. Kolesterol diangkut ke aliran darah dalam bentuk lipoprotein, yang paling sering digerakkan adalah LDC atau lipoprotein berketumpatan rendah.

Walau bagaimanapun, sejumlah besar metabolit seperti vitamin B12 dan bahkan zat besi juga ditangkap dalam proses tersebut, bahan yang sel tidak dapat diinternalisasi melalui proses pengangkutan aktif. Kedua-duanya menentukan metabolit dalam sintesis hemoglobin, protein yang khusus dalam pengangkutan oksigen dalam darah.

Sebaliknya, bahan juga disatukan ke dalam sel dengan cekap, melalui pinositosis cairan. Dalam sel endotel saluran darah, vesikel mengangkut sejumlah besar zat terlarut dan cecair dari aliran darah ke ruang intraselular.

Endositosis, "proses berskala besar"

Endositosis adalah proses yang sangat biasa pada sel eukariotik, di mana bahan disatukan dalam larutan dan dalam bentuk makromolekul dan bahkan keseluruhan sel dan mikroorganisma.

Dalam kes endositosis yang dimediasi reseptor, depresi bersalut clathrin menempati sekitar 2% dari keseluruhan permukaan membran sel. Setiap kemurungan ini mempunyai jangka hayat selama dua minit, yang menyebabkan keseluruhan membran sel diinternalisasi dalam jangka masa antara 1 hingga 2 jam.

Ini bermakna 3 hingga 5% membran diinternalisasi setiap minit secara purata, yang memberi kita idea tentang besarnya proses dan pembaharuan berterusan yang dilalui selaput sel.

Makrofag terdapat dalam tisu darah, misalnya, "menelan" hingga 35% dari jumlah sitoplasma mereka dalam kira-kira satu jam, 3% membran plasma setiap minit, dan 100% dalam kira-kira setengah jam.

Kekurangan endositosis

Walaupun merupakan proses penting untuk pemakanan selular, penyerapan bahan buangan dan penangkapan mikroorganisma luaran, semasa proses seperti endositosis yang dimediasi oleh reseptor banyak virus dan patogen memasuki sel. Influenza dan HIV mengikuti jalan ini sebagai cara langsung memasuki sel.

Apa yang berlaku selepas endositosis?

Vesikel yang dilepaskan ke sitoplasma dan bahan yang diliputi olehnya diproses oleh lisosom. Dalam lisosom terdapat bateri enzimatik yang kuat di mana zat-zat yang terdapat dalam vesikel terdegradasi menjadi produk yang dapat digunakan oleh metabolisme sel.

Namun, dalam proses degradasi, pelbagai komponen membran plasma dipulihkan. Reseptor khusus dari depresi yang dilapisi dengan clathrin dan bahan lain seperti pelbagai protein membran, dihantar ke alat Golgi atau permukaan sel untuk disatukan kembali ke dalamnya dalam mengitar semula vesikel.

Proses kitar semula ini sangat mudah dan berlaku pada kelajuan yang sama dengan vesikel yang terbentuk, kerana membran sel hanya mensintesis 5% permukaannya setiap jam.

Rujukan

1. Alcamo, IE (1996) Mikrobiologi Kajian Pantas Cliffs. Wiley Publishing, Inc., New York, New York.
2. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2004). Biologi sel penting. New York: Sains Garland. Edisi ke-2
3. Madigan, MT, Martinko, JM & Parker, J. (2004). Brook: Biologi Mikroorganisma. Pendidikan Pearson.
4. Cooper, GM, Hausman, RE & Wright, N. (2010). Sel. (hlm. 397-402) Marban.
5. Hickman, C. P, Roberts, LS, Keen, SL, Larson, A., I´Anson, H. & Eisenhour, DJ (2008). Prinsip bersepadu zoologi. New York: McGraw-Hill. Edisi ^ke- 14 .
6. Jiménez García, L. J & H. Merchand Larios. (2003). Biologi selular dan molekul. Mexico. Pendidikan Pearson Editorial.
7. Kühnel, W. (2005). Color Atlas of Cytology and Histology (edisi ke-11) Madrid, Sepanyol: Editorial Médica Panamericana.
8. Smythe, E. & Warren, G. (1991). Mekanisme endositosis yang dimediasi reseptor. Eur J. Biochem. 202: 689-699.