Som endocytose henviser til optagelse af flydende eller faste stoffer i en celle. Ved hjælp af fagocytose optager cellen faste partikler, mens opløste molekyler med pinocytose internaliseres.
Hvad er endocytose?
Eukaryote celler har en semipermeabel cellemembran, som kun et par partikler kan passere gennem. Membranen skal gennemtrænges, så makromolekyler også kan komme ind i cellen. Partikler fra det ekstracellulære rum kan absorberes af endocytose, hvorved der er to forskellige former for endocytose - pinocytose og fagocytose.
Ved hjælp af endocytose absorberes hovedsageligt væsker og makromolekyler, patogener fjernes, og metabolismen opretholdes. Endocytose spiller også en vigtig rolle i transmission af ekstracellulære signaler.
Funktion & opgave
Ved hjælp af endocytose absorberes større partikler, makromolekyler og molekyler i cellen, hvilket sker via transportvesikler. Efter at signalmolekylerne er bundet til overfladen af cellen, vendes cellemembranen, og den absorberede ladning er lukket. En vesikel kaldet et endosom dannes inde i cellen. Tusinder af disse vesikler fører derefter ladningen gennem en celle, enten genanvendes den eller nedbrydes.
Endocytose muliggør kontrolleret optagelse, og det spiller også en væsentlig rolle i immunrespons, vævs- og celleudvikling, cellekommunikation og signaltransduktion. Det er også involveret i neuronal signaloverførsel.
Ved hjælp af endocytose kan mikroorganismer afværges, men det er også muligt, at vira eller uønskede mikroorganismer kommer ind i cellen ved endocytiske midler.
I alt kan der skelnes mellem to forskellige former for endocytose: pinocytose og fagocytose. Ved hjælp af fagocytose kan større partikler internaliseres, herunder makrofager eller leukocytter, også kaldet fagocytter.
Phagocytose bruges primært til fødeindtagelse og fjerner degenererede celler og ekstracellulære aflejringer. Phagocytose medieres af Fc-receptoren, der genkender partikler, der er markeret med IgG-molekyler.
Phagocytose kaldes også "optagelse af fremmedlegeme", fordi cellen indeholder fremmed materiale. Eukaryoter med en eller få celler, såsom alger eller svampe, har denne evne.
Ved hjælp af fagocytose kan kroppen bekæmpe eksogene antigener såsom bakterier. MHC-II-receptorerne husker de partikler, der er blevet brudt op, så de kan frastødes i tilfælde af yderligere angreb.
Der er flere typer celler i den menneskelige krop, der er i stand til fagocytose. Disse inkluderer:
- dendritiske celler
- Makrofager indeholdt i vævet
- monocytter
- granulocytter
Processen med fagocytose er tæt relateret til menneskets immunitet. Derfor spiller celler, der har evnen til fagocytose, en vigtig rolle i forsvaret mod virale eller bakterielle sygdomme.
Pinocytose absorberer ekstracellulær væske, og cellen internaliserer den ekstracellulære væske og de stoffer, der er opløst i den inden for meget kort tid. Denne proces er også kendt som fluid fase endocytose.
Der er fire forskellige former for pinocytose i eukaryote celler: makropinocytose, clathrinafhængig endocytose, caveolae-medieret endocytose og clathrin- og caveolae-uafhængig endocytose.
Som en del af makropinocytose smelter plasmamembranen sammen med de lange membranudskud, hvilket fanger en masse ekstracellulær væske.
Ekstracellulære molekyler internaliseres ved hjælp af clathrinafhængig endocytose. Dette tillader, at vigtige stoffer, såsom jern, kontinuerligt absorberes.
Caveolae er invaginationer af plasmamembranen, der har form som en flaske og udfører adskillige funktioner i cellen. For eksempel er de ansvarlige for signaltransduktion. Imidlertid internaliseres caveolae meget langsomt i cellerne, således at ingen store mængder ekstracellulær væske absorberes af caveolea-medieret endocytose.
Clathrin-uafhængige mekanismer findes i neuroendokrine celler og i neuroner, hvor de er involveret i genoptagelse af proteiner i plasmamembranen.
Sygdomme og lidelser
Endocytose er en cellulær proces, gennem hvilken signaler transmitteres og mad indtages. Hvis denne proces forstyrres, kan sygdomme forekomme.
En række sygdomme kan spores tilbage til en defekt i membrantransport, herunder for eksempel tumorer, infektioner eller neurogenerative sygdomme. Charcot-Marie-Tooth neuropati, for eksempel, udløses af mutationer i generne fra Rab-familien.
Dette syndrom er en sygdom i det perifere nervesystem, hvor gåvand er svækket. Foddeformiteter forekommer, og musklerne trækkes meget hurtigt. Muskelspild kan også forekomme i fødder og underben eller i underarme og hænder. Derudover reduceres nerveledningshastigheden, og de, der er berørt, lider af sensoriske lidelser. Muskelreflekser er svækkede eller helt fraværende, og knogledeformationer kan også forekomme i løbet af livet.
Endocytose forstyrres også i Huntingtons sygdom. Huntingtons sygdom er også en neurodegenerativ sygdom, hvor nerveceller dør, og symptomer såsom demens, bevægelsesforstyrrelser eller ændringer i personlighed vises.
Huntingtons er en arvelig sygdom forårsaget af proteinjagttinen. Basistripletten CAG forekommer op til 250 gange hos de berørte, mens den kun forekommer 9 til 35 gange hos raske mennesker. De første symptomer mærkes normalt mellem 30 og 40 år, selvom sygdommen kan vare op til 20 år og i sidste ende have et dødeligt forløb.
