Pi ma qi è per. Strutture di membrana (componenti) della cellula

Pi ma qi è per.  Strutture di membrana (componenti) della cellula

La pinocitosi è un processo cellulare attraverso il quale fluidi e sostanze nutritive entrano nelle cellule. Chiamata anche consumo cellulare, la pinocitosi è un tipo che comporta il ripiegamento verso l'interno e la formazione di vescicole associate piene di liquido.

Queste vescicole trasportano il fluido extracellulare e le molecole disciolte (sali, zuccheri, ecc.) nella cellula. La pinocitosi, a volte definita endocitosi in fase fluida, è un processo continuo che si verifica nella maggior parte dei casi e consiste nell'internalizzazione di nutrienti fluidi o disciolti.

Poiché la pinocitosi comporta la rimozione di porzioni della membrana cellulare man mano che si formano le vescicole, questo materiale deve essere sostituito affinché la cellula mantenga le sue dimensioni. Il materiale della membrana ritorna alla superficie della membrana tramite esocitosi. I processi di endocitosi o esocitosi sono regolati ed equilibrati per garantire che la dimensione cellulare sia mantenuta relativamente costante.

Il processo di pinocitosi

La pinocitosi viene avviata dalla presenza delle molecole desiderate nel fluido extracellulare vicino alla superficie della membrana cellulare. Queste molecole possono includere proteine, molecole di zucchero e ioni. Quella che segue è una descrizione generalizzata della sequenza di eventi che si verificano durante la pinocitosi.

Le fasi principali della pinocitosi

Animazione schematica della pinocitosi

  • La membrana plasmatica si piega verso l'interno (intussuscezione) per formare una depressione o cavità riempita di liquido extracellulare e molecole disciolte.
  • La membrana plasmatica si ripiega su se stessa finché le estremità della membrana ripiegata non si incontrano. Ciò mantiene il fluido all'interno delle vescicole. In alcune cellule, lunghi canali e forme si estendono dalla membrana verso l'interno.
  • La fusione delle estremità della membrana ripiegata libera le vescicole dalla membrana, permettendo loro di spostarsi verso il centro della cellula.
  • La vescicola è in grado di passare attraverso la cellula e ritornare alla membrana mediante esocitosi o può fondersi con il lisosoma. secernono enzimi che distruggono le vescicole aperte e rilasciano il loro contenuto nel citoplasma.

Micropinocitosi e macropinocitosi

L'assorbimento dell'acqua e delle molecole disciolte da parte delle cellule avviene in due modi principali: micropinocitosi e macropinocitosi. Nella micropinocitosi, vescicole molto piccole (circa 0,1 micrometri di diametro) si formano mentre la membrana plasmatica invagina e forma vescicole interne che si estendono da essa. Le caveole sono esempi di vescicole micropinocitotiche che si trovano nelle membrane cellulari della maggior parte dei tipi di cellule del corpo.

La macropinocitosi produce vescicole più grandi della micropinocitosi. Contengono grandi volumi di nutrienti liquidi e disciolti. Le vescicole hanno una dimensione compresa tra 0,5 e 5 micrometri. Il processo di macropinocitosi differisce dalla micropinocitosi in quanto invece dell'invaginazione, si formano pieghe nella membrana plasmatica.

Si verifica un errore quando la disposizione dei microfilamenti di actina nella membrana viene riordinata. Le pieghe tirano parti della membrana sotto forma di sporgenze della spalla nel fluido extracellulare. Poi si ripiegano su se stesse, intrappolando parti del fluido extracellulare e formando vescicole chiamate macropinosomi.

I macropinosomi maturano nel citoplasma, si fondono con i lisosomi (il contenuto viene rilasciato nel citoplasma) o migrano nuovamente nella membrana plasmatica per essere riciclati. La macropinocitosi è comune nei globuli bianchi come le cellule detritiche. Queste cellule del sistema immunitario utilizzano questo metodo come mezzo per testare la presenza di antigeni nel liquido extracellulare.

Pinocitosi da adsorbimento

La pinocitosi da adsorbimento è una forma non specifica di endocitosi che è anche associata a fossette rivestite di clatrina. La pinocitosi adsorbente differisce dal fatto che i recettori specializzati non sono coinvolti nel processo. Le interazioni cariche tra le molecole e la superficie della membrana mantengono le molecole sulla superficie delle fossette rivestite di clatrina. Queste fosse si formano entro circa un minuto prima di essere internalizzate dalla cellula.

pinocitosi (dal greco píno - bevo, assorbo e kýtos - ricettacolo, qui - gabbia)

cattura da parte della superficie cellulare del liquido con le sostanze in esso contenute. Uno dei principali meccanismi di penetrazione dei composti macromolecolari nella cellula, in particolare proteine ​​e complessi carboidrato-proteici. Il fenomeno di P. fu scoperto dallo scienziato americano W. Lewis nel 1931. Durante P., sulla membrana plasmatica della cellula compaiono brevi escrescenze sottili che circondano una goccia di liquido. Questa sezione della membrana plasmatica si invagina e poi si allaccia all'interno della cellula sotto forma di bolla. La formazione di vescicole pinocitiche con un diametro fino a 2 µm. Al microscopio elettronico si distinguono bolle con un diametro di 0,07-0,1 micron(micropinocitosi). Le vescicole pinocitiche sono in grado di muoversi all'interno della cellula, fondersi tra loro e con le strutture della membrana intracellulare. Il P. più attivo si osserva nelle amebe, nelle cellule epiteliali dell'intestino e dei tubuli renali, nell'endotelio vascolare e negli ovociti in crescita. L'attività pinocitotica dipende dallo stato fisiologico della cellula e dalla composizione dell'ambiente. Induttori attivi di P.: γ-globulina, gelatina, alcuni sali.

TB Aizenshtadt.


Grande Enciclopedia Sovietica. - M.: Enciclopedia sovietica. 1969-1978 .

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Molti credono che la cella rappresenti il ​​più basso livello di organizzazione della materia vivente. Tuttavia, in realtà, la cellula è un organismo complesso, il cui sviluppo da una forma primitiva apparsa per la prima volta sulla Terra e somigliante all'attuale virus ha richiesto centinaia di miliardi di anni. La figura seguente è un diagramma che mostra le dimensioni relative di: (1) il virus più piccolo conosciuto; (2) un virus di grandi dimensioni; (3) rickettsie; (4) batteri; (5) cellula nucleata. La figura mostra che il diametro della cellula è 10 e il volume è 10 volte la dimensione del virus più piccolo.
Le caratteristiche della struttura e della funzione delle cellule sono molte volte più complesse di quelle dei virus.

La linfa vitale del virus sta dentro molecola di acido nucleico rivestito con un rivestimento proteico. L'acido nucleico, come nelle cellule dei mammiferi, è costituito da DNA o RNA che, in determinate condizioni, sono in grado di autocopiarsi. Pertanto, il virus, come le cellule umane, si riproduce di generazione in generazione, mantenendo la sua "specie".

Come risultato dell'evoluzione nella composizione dell'organismo insieme agli acidi nucleici e le proteine ​​semplici entrarono in altre sostanze e varie sezioni del virus iniziarono a svolgere funzioni specializzate. Si formò una membrana attorno al virus, apparve una matrice liquida. Le sostanze formate nella matrice iniziarono a svolgere funzioni speciali, apparvero enzimi in grado di catalizzare una serie di reazioni chimiche, che alla fine determinano l'attività vitale dell'organismo.

Nelle fasi successive dello sviluppo, in particolare nelle fasi rickettsia e batteri compaiono organelli intracellulari, con l'aiuto dei quali le singole funzioni vengono eseguite in modo più efficiente rispetto all'aiuto di sostanze diffusamente distribuite nella matrice.

Finalmente, in una cellula nucleata sorgono organelli più complessi, il più importante dei quali è il nucleo stesso. La presenza di un nucleo distingue questo tipo di cellula dalle forme di vita inferiori; il nucleo esercita il controllo su tutte le funzioni della cellula e organizza il processo di divisione in modo tale che la generazione successiva di cellule risulti essere quasi identica alla cellula precursore.

Dimensioni comparative delle strutture prenucleari con una cellula del corpo umano.

Endocitosi- assorbimento di sostanze da parte della cellula. Una cellula vivente, in crescita e in divisione deve ricevere nutrienti e altre sostanze dal fluido circostante. La maggior parte delle sostanze penetra nella membrana per diffusione e trasporto attivo. La diffusione è un semplice trasferimento casuale di molecole di sostanza attraverso la membrana, che penetrano più spesso nella cellula attraverso i pori, e di sostanze liposolubili direttamente attraverso il doppio strato lipidico.
trasporto attivo- è il trasporto di sostanze attraverso lo spessore della membrana con l'aiuto di una proteina trasportatrice. I meccanismi di trasporto attivo sono estremamente importanti per l'attività cellulare.

Particelle grandi entrano nella cellula attraverso un processo chiamato endocitosi. I principali tipi di endocitosi sono la pinocitosi e la fagocitosi. La pinocitosi è la cattura e il trasferimento di piccole vescicole con liquido extracellulare e microparticelle nel citoplasma. La fagocitosi garantisce la cattura di elementi di grandi dimensioni, inclusi batteri, cellule intere o frammenti di tessuti danneggiati.

pinocitosi. La pinocitosi si verifica costantemente e in alcune cellule è molto attiva. Pertanto, nei macrofagi, questo processo avviene così intensamente che in 1 minuto circa il 3% dell'area totale della membrana viene convertita in vescicole. Tuttavia, la dimensione delle bolle è estremamente piccola - solo 100-200 nm di diametro, quindi possono essere viste solo con la microscopia elettronica.


pinocitosi- l'unico modo attraverso il quale la maggior parte delle macromolecole può entrare nella cellula. L'intensità della pinocitosi aumenta quando tali molecole entrano in contatto con la membrana.

Tipicamente, le proteine ​​si attaccano ai recettori di superficie membrane, che sono altamente specifici per le specie proteiche assorbibili. I recettori sono concentrati principalmente nella regione delle più piccole depressioni sulla superficie esterna della membrana, chiamate fossette delimitate. Il fondo delle fosse dal lato del citoplasma è rivestito da una struttura reticolare della proteina fibrillare clatrina, che, come altre proteine ​​contrattili, contiene filamenti di actina e miosina. L'attaccamento di una molecola proteica al recettore cambia la forma della membrana nella fovea a causa delle proteine ​​contrattili: i suoi bordi si chiudono, la membrana affonda sempre di più nel citoplasma, catturando molecole proteiche insieme a una piccola quantità di fluido extracellulare. Immediatamente dopo la chiusura dei bordi, la vescicola si separa dalla membrana esterna della cellula e all'interno del citoplasma si forma un vacuolo pinocitico.

Non è ancora chiaro il motivo per cui si verifica la deformazione membrane necessario per la formazione delle bolle. È noto che questo processo dipende dall'energia; richiede la sostanza macroergica ATP, il cui ruolo è discusso di seguito. La presenza di ioni calcio nel liquido extracellulare, con ogni probabilità, è necessaria anche per l'interazione con le fossette delimitate da filamenti contrattili che giacciono nella zona inferiore, che creano la forza necessaria per separare le vescicole dalla membrana cellulare esterna.

pinocitosi pinocitosi

(dal greco pino - bevo, assorbo e... cyt), cattura da parte della superficie cellulare e assorbimento di liquidi da parte della cellula (vedi FAGOCITOSI). A P. la goccia di liquido assorbita è circondata da plasmatico. membrana, i bordi si chiudono sopra la bolla formata (diam. da 0,07 a 2 micron), immersa nella cellula. P. - uno dei principali. meccanismi di penetrazione delle sostanze (macromolecole di proteine, lipidi, glicoproteine) nella cellula (P. diretta, o endocitosi) e il loro rilascio dalla cellula (P. inversa, o esocitosi). In alcuni casi, le vescicole pinocitiche si spostano nella cellula da una delle sue superfici (ad esempio esterna) a un'altra (ad esempio interna) e il loro contenuto viene rilasciato nell'ambiente, in altri rimangono nel citoplasma e presto il loro contenuto si fonde con i lisosomi, essendo esposti ai loro enzimi. Il P. attivo si osserva nelle amebe, nelle cellule epiteliali dell'intestino e dei tubuli renali, nell'endotelio dei vasi sanguigni, negli ovociti in crescita e altri.A volte i termini "P." e "fagocitosi" sono uniti dal concetto generale: endocitosi. (vedi LISOSOMA) fig. all'art.

.(Fonte: "Dizionario enciclopedico biologico". Redattore capo M. S. Gilyarov; Redazione: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin e altri - 2a ed., corretta. - M.: Sov. Encyclopedia, 1986.)

pinocitosi

Assorbimento di goccioline liquide da parte della cellula. La cattura di una goccia liquida avviene mediante il suo graduale circondamento da parte della membrana plasmatica e il trascinamento della vescicola pinocitica nella cellula. Il contenuto di tali bolle (molecole di proteine, carboidrati, ecc.) si fonde con lisosomi. Allo stesso tempo, si formano vacuoli. in cui gli enzimi idrolitici dei lisosomi scompongono le macromolecole. Ecco come funziona la digestione intracellulare. pinocitosi e fagocitosi denominata endocitosi. Il processo inverso, ovvero la rimozione delle sostanze dalla cellula, è chiamato esocitosi.

.(Fonte: "Biology. Modern Illustrated Encyclopedia." Redattore capo A.P. Gorkin; M.: Rosmen, 2006.)


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Fagocitosi


La funzione più importante dei neutrofili e dei macrofagi è la fagocitosi, l'assorbimento di un agente dannoso da parte della cellula. I fagociti sono selettivi riguardo al materiale che fagocitano; altrimenti, potrebbero fagocitare cellule normali e strutture corporee. L'attuazione della fagocitosi dipende principalmente da tre condizioni specifiche.


in primo luogo, strutture più naturali hanno una superficie liscia che impedisce la fagocitosi. Ma se la superficie non è uniforme, aumenta la possibilità di fagocitosi.


In secondo luogo, superfici più naturali hanno gusci proteici protettivi che respingono i fagociti. D'altra parte, la maggior parte dei tessuti morti e delle particelle estranee sono privi di membrane protettive, il che li rende oggetto di fagocitosi.


Terzo, sistema immunitario del corpo forma anticorpi contro agenti infettivi, come i batteri. Gli anticorpi si attaccano alle membrane batteriche e i batteri diventano particolarmente suscettibili alla fagocitosi. Per svolgere questa funzione, la molecola anticorpale si lega anche al prodotto C3 della cascata del complemento, una parte aggiuntiva del sistema immunitario di cui parleremo nel prossimo capitolo. Le molecole C3, a loro volta, si attaccano ai recettori sulla membrana dei fagociti, dando inizio alla fagocitosi. Questo processo di selezione e fagocitosi è chiamato opsonizzazione.

Fagocitosi da parte dei neutrofili . I neutrofili che entrano nei tessuti sono cellule già mature capaci di fagocitosi immediata. Quando incontra una particella da fagocitare, il neutrofilo prima si attacca ad essa e poi rilascia pseudopodi in tutte le direzioni attorno alla particella. Sul lato opposto, le particelle pseudopodiali si incontrano e si fondono tra loro. Questo forma una camera chiusa contenente la particella fagocitata. La camera poi si immerge nella cavità citoplasmatica e si stacca dal lato esterno della membrana cellulare, formando una vescicola fagocitica fluttuante. (chiamati anche fagosomi) intracitoplasma. Un singolo neutrofilo può solitamente fagocitare da 3 a 20 batteri prima di diventare inattivato o morire.

Subito dopo fagocitosi la maggior parte delle particelle vengono digerite dagli enzimi intracellulari. Dopo la fagocitosi di una particella estranea, i lisosomi e altri granuli citoplasmatici di un neutrofilo o di un macrofago entrano immediatamente in contatto con la vescicola fagocitica, le loro membrane si fondono, di conseguenza, molti enzimi digestivi e sostanze battericide vengono gettati nella vescicola. Pertanto, la vescicola fagocitica diventa ora una vescicola digestiva e inizia immediatamente la scissione della particella fagocitata.


E neutrofili e macrofagi contengono un numero enorme di lisosomi pieni di enzimi proteolitici, particolarmente adatti alla digestione di batteri e altre sostanze proteiche estranee. I lisosomi dei macrofagi (ma non dei neutrofili) contengono anche grandi quantità di lipasi, che distruggono le spesse membrane lipidiche che ricoprono alcuni batteri, come il bacillo tubercolare.


Sia i neutrofili che i macrofagi possono distruggere i batteri. Tranne digestione dei batteri ingeriti nei fagosomi, neutrofili e macrofagi contengono agenti battericidi che distruggono la maggior parte dei batteri, anche se gli enzimi lisosomiali non riescono a digerirli. Ciò è particolarmente importante perché alcuni batteri hanno rivestimenti protettivi o altri fattori che impediscono loro di essere distrutti dagli enzimi digestivi. La parte principale dell'effetto "killing" è associata all'azione di alcuni potenti agenti ossidanti, formati in grandi quantità dagli enzimi della membrana del fagosoma, o da uno specifico organello chiamato perossisoma. Questi agenti ossidanti includono il superossido (O2), il perossido di idrogeno (H2O2) e gli ioni idrossile (-OH), i quali, anche in piccole quantità, sono letali per la maggior parte dei batteri. Inoltre, uno degli enzimi lisosomiali, la mieloperossidasi, catalizza la reazione tra H2O2 e ioni Cl per formare ipoclorito, un potente agente battericida.


Tuttavia, alcuni batteri , in particolare il bacillo tubercolare, hanno gusci resistenti alla digestione lisosomiale e secernono anche sostanze che impediscono in parte gli effetti "uccidenti" dei neutrofili e dei macrofagi. Tali batteri sono responsabili di molte malattie croniche come la tubercolosi.


pinocitosi


Pinocitosi (dall'altro greco πίνω - bevo, assorbo e κύτος - un ricettacolo, qui - una cellula) - 1) La cattura di un liquido con le sostanze in esso contenute da parte della superficie cellulare. 2) Il processo di assorbimento e distruzione intracellulare delle macromolecole.


Uno dei principali meccanismi di penetrazione dei composti macromolecolari nella cellula, in particolare proteine ​​e complessi carboidrato-proteici.


La scoperta della pinocitosi Il fenomeno della pinocitosi fu scoperto dallo scienziato americano W. Lewis nel 1931.


Il processo della pinocitosi Durante la pinocitosi, sulla membrana plasmatica della cellula compaiono escrescenze corte e sottili che circondano una goccia di liquido. Questa sezione della membrana plasmatica si invagina e poi si allaccia all'interno della cellula sotto forma di bolla. La formazione di vescicole pinocitiche fino a 2 µm di diametro è stata tracciata mediante microscopia a contrasto di fase e microfilm. Al microscopio elettronico si distinguono vescicole con un diametro di 0,07-0,1 micron (micropinocitosi). Le vescicole pinocitiche sono in grado di muoversi all'interno della cellula, fondersi tra loro e con le strutture della membrana intracellulare. La pinocitosi più attiva si osserva nelle amebe, nelle cellule epiteliali dell'intestino e dei tubuli renali, nell'endotelio vascolare e negli ovociti in crescita. L'attività pinocitotica dipende dallo stato fisiologico della cellula e dalla composizione dell'ambiente. Gli induttori attivi della pinocitosi sono la γ-globulina, la gelatina, alcuni sali.





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