飲作用と細胞飲酒について

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飲作用：液相エンドサイトーシス

ピノサイトーシスは、細胞による液体および溶解分子の内在化を伴うエンドサイトーシスの一種です。 マリアナ・ルイス・ビジャレア/ウィキメディア・コモンズ/パブリックドメイン

飲作用 体液と栄養素が摂取される細胞プロセスです。 細胞 .とも呼ばれている セル飲酒 、ピノサイトーシスは一種です エンドサイトーシス それは内側への折り畳みを含みます 細胞膜 (原形質膜) と膜結合、液体で満たされた小胞の形成。これらの小胞は、細胞外液と溶解分子 (塩、糖など) を細胞間で輸送するか、細胞内に沈着させます。 細胞質 .ピノサイトーシスと呼ばれることもあります。 液相エンドサイトーシス 、ほとんどの細胞で発生する継続的なプロセスであり、液体と溶解した栄養素を内在化する非特異的な手段です。ピノサイトーシスには小胞の形成における細胞膜の一部の除去が含まれるため、細胞がそのサイズを維持するためには、この物質を交換する必要があります。膜材料は膜表面に戻されます エキソサイトーシス .エンドサイトーシスとエキソサイトーシスのプロセスは、細胞のサイズが比較的一定に保たれるように調整され、バランスがとられています。

重要ポイント

• 細胞飲用または液相エンドサイトーシスとしても知られるピノサイトーシスは、大部分の細胞で発生する継続的なプロセスです。体液と栄養素は飲作用で細胞に摂取されます。
• 細胞の細胞外液に特定の分子が存在すると、飲作用プロセスが促進されます。イオン、糖分子、タンパク質が一般的な例です。
• ミクロピノサイトーシスとマクロピノサイトーシスは、溶解した分子と水の細胞への取り込みを可能にする 2 つの主要な経路です。接頭辞が示すように、ミクロピノサイトーシスには小さな小胞の形成が含まれ、マクロピノサイトーシスには大きな小胞の形成が含まれます。
• 受容体媒介性エンドサイトーシスにより、細胞は、細胞膜内の受容体タンパク質を介して、細胞外液から非常に特異的な分子を標的にして結合することができます。

飲作用プロセス

飲作用は、細胞膜表面近くの細胞外液に目的の分子が存在することによって開始されます。これらの分子には、 タンパク質 、 砂糖分子 、およびイオン。以下は、飲作用中に発生する一連のイベントの一般化された説明です。

飲作用の基本的な手順

• 原形質膜は内側に折りたたまれます ( 陥入する ) 細胞外液と溶解した分子で満たされるくぼみまたは空洞を形成します。
• 原形質膜は、折り畳まれた膜の両端が合うまで折り畳まれます。これにより、小胞内に液体が閉じ込められます。一部の細胞では、膜から細胞質の奥深くまで伸びる長いチャネルも形成されます。
• 折り畳まれた膜の端部の融合により、小胞が膜から切り離され、小胞が細胞の中心に向かって移動できるようになります。
• 小胞は細胞を横切り、膜に再循環される可能性があります。 エキソサイトーシス または融合する可能性があります リソソーム .リソソームは小胞を壊して開いた酵素を放出し、その内容物を細胞質に空にして細胞が利用できるようにします。

ミクロピノサイトーシスとマクロピノサイトーシス

細胞による水と溶解分子の取り込みは、2 つの主要な経路によって発生します: ミクロピノサイトーシスとマクロピノサイトーシス。の 微飲作用 、非常に小さな小胞 (直径約 0.1 マイクロメートルを測定) は、原形質膜が陥入し、膜から出芽する内部小胞を形成するときに形成されます。 カベオラ ほとんどの細胞膜に見られる微飲作用小胞の例です。 体細胞の種類 .カベオラが最初に見られたのは 上皮組織 その行 血管 (内皮)。

の マクロピノサイトーシス 、マイクロピノサイトーシスによって形成されたものよりも大きな小胞が作成されます。これらの小胞は、大量の液体と溶解した栄養素を保持します。小胞のサイズは、直径 0.5 ～ 5 マイクロメートルです。マクロピノサイトーシスのプロセスは、陥入の代わりに原形質膜にフリルが形成されるという点で、ミクロピノサイトーシスとは異なります。 フリル として生成されます 細胞骨格 アクチンの配置を並べ替える マイクロフィラメント 膜で。ラッフルは、膜の一部を腕のような突起として細胞外液に伸ばします。フリルは、細胞外液の一部を取り囲み、小胞と呼ばれる小胞を形成します。 マクロピノソーム .マクロピノソームは 細胞質 と融合するか リソソーム (内容物は細胞質に放出される) または再利用のために原形質膜に戻る。マクロピノサイトーシスは、 白血球 、 そのような マクロファージ そして樹枝状細胞。これらは 免疫系 細胞は、抗原の存在について細胞外液をテストする手段としてこの経路を使用します。

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受容体媒介エンドサイトーシス

受容体を介したエンドサイトーシスは、細胞が正常な細胞機能に必要なタンパク質などの分子を摂取できるようにします。 ブリタニカ百科事典/UIG/ゲッティイメージズ

ピノサイトーシスは体液、栄養素、分子を非選択的に取り込む健全なプロセスですが、細胞が特定の分子を必要とする場合もあります。 高分子 、 そのような タンパク質 と 脂質 、のプロセスによってより効率的に取り込まれます 受容体媒介エンドサイトーシス .このタイプのエンドサイトーシスは、細胞外液中の特定の分子を標的にして結合します。 受容体タンパク質 内にある 細胞膜 .その過程で、特定の分子（ リガンド ) 膜タンパク質の表面にある特定の受容体に結合します。結合すると、標的分子はエンドサイトーシスによって取り込まれます。受容体は細胞によって合成される オルガネラ と呼ばれる 小胞体 (ER) .合成されると、ER は受容体を細胞に送ります。 ゴルジ体 さらなる処理のために。そこから、受容体は原形質膜に送られます。

受容体を介したエンドサイトーシス経路は、通常、以下を含む細胞膜の領域に関連付けられています。 クラテリンでコーティングされたピット .これらは、覆われている領域です (膜の面にある面)。 細胞質 ）タンパク質クラテリンと。標的分子が膜表面の特定の受容体に結合すると、分子受容体複合体はクラテリンでコーティングされたピットに向かって移動し、そこに蓄積します。ピット領域は陥入し、エンドサイトーシスによって内在化されます。一度内面化されると、新しく形成された クラテリンでコーティングされた小胞、 液体と目的のリガンドを含み、細胞質を通って移動し、 初期エンドソーム (内面化された物質の選別を助ける膜結合袋)。クラテリンコーティングが取り除かれ、ベシクルの内容物は適切な目的地に向けられます。受容体を介したプロセスによって獲得される物質には、鉄、コレステロール、抗原、病原体.

受容体媒介エンドサイトーシス プロセス

受容体を介したエンドサイトーシスにより、細胞は、液体の摂取量を比例して増加させることなく、細胞外液から特定のリガンドを高濃度で取り込むことができます。このプロセスは、ピノサイトーシスよりも 100 倍以上、選択的分子を取り込む効率が高いと推定されています。プロセスの一般的な説明を以下に説明します。

受容体媒介エンドサイトーシスの基本的な手順

• 受容体を介したエンドサイトーシスは、原形質膜上の受容体にリガンドが結合すると始まります。
• リガンド結合受容体は、膜に沿って、クラテリンでコーティングされたピットを含む領域に移動します。
• リガンド受容体複合体は、クラテリンでコーティングされたピットに蓄積し、ピット領域は、エンドサイトーシスによって内在化される陥入を形成します。
• クラテリンでコーティングされた小胞が形成され、リガンド受容体複合体と細胞外液がカプセル化されます。
• クラテリンでコーティングされた小胞は、 エンドソーム の中に 細胞質 そしてクラサリンコーティングが取り除かれます。
• 受容体は、 脂質 細胞膜に戻され、原形質膜に戻されます。
• リガンドはエンドソームに残り、エンドソームは リソソーム .
• リソソーム酵素はリガンドを分解し、目的の内容物を細胞質に送達します。

吸着性飲作用

吸着ピノサイトーシスは、クラテリンでコーティングされたピットにも関連するエンドサイトーシスの非特異的な形態です。吸着性ピノサイトーシスは、特殊な受容体が関与しないという点で、受容体を介したエンドサイトーシスとは異なります。分子と膜表面との間の荷電相互作用により、クラテリンでコーティングされたピットで分子が表面に保持されます。これらのくぼみは、細胞に取り込まれる前に 1 分間ほどしか形成されません。

ソース

• アルバーツ、ブルース。原形質膜から細胞への輸送：エンドサイトーシス。 現在の神経学および神経科学レポート 、米国国立医学図書館、1970 年 1 月 1 日、www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26870/。
• リム、J P、および P A グリーソン。マクロピノサイトーシス：大きな一口を内在化するためのエンドサイトーシス経路。 現在の神経学および神経科学レポート 、米国国立医学図書館、2011 年 11 月、www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21423264。