5.4: wingi Usafiri
- Page ID
- 175752
Ujuzi wa Kuendeleza
- Eleza endocytosis, ikiwa ni pamoja na phagocytosis, pinocytosis, na endocytosis ya receptor-mediated
- Kuelewa mchakato wa exocytosis
Mbali na kusonga ions ndogo na molekuli kupitia utando, seli pia zinahitaji kuondoa na kuchukua katika molekuli kubwa na chembe (tazama Jedwali\(\PageIndex{1}\) kwa mifano). Baadhi ya seli zina hata uwezo wa kuingiza microorganisms nzima ya unicellular. Unaweza kuwa na nadharia kwa usahihi kwamba matumizi na kutolewa kwa chembe kubwa na kiini inahitaji nishati. Hata hivyo, chembe kubwa haiwezi kupita katika utando, hata kwa nishati inayotolewa na seli.
Endocytosis
Endocytosis ni aina ya usafiri hai inayohamisha chembe, kama vile molekuli kubwa, sehemu za seli, na hata seli nzima, ndani ya seli. Kuna tofauti tofauti za endocytosis, lakini wote hushiriki tabia ya kawaida: Membrane ya plasma ya seli invaginates, na kutengeneza mfukoni karibu na chembe ya lengo. Mfukoni hupiga mbali, na kusababisha chembe kuwa na ndani ya kitambaa kipya cha intracellular kilichoundwa kutoka kwenye membrane ya plasma.
Phagocytosis
Phagocytosis (hali ya “kula kiini”) ni mchakato ambao chembe kubwa, kama vile seli au chembe kubwa kiasi, huchukuliwa ndani na seli. Kwa mfano, wakati microorganisms kuvamia mwili wa binadamu, aina ya seli nyeupe za damu iitwayo neutrophil itaondoa wavamizi kupitia mchakato huu, jirani na engulfing microorganism, ambayo ni kisha kuharibiwa na neutrophil (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)).
Katika maandalizi ya phagocytosis, sehemu ya uso wa ndani wa membrane ya plasma inakuwa coated na protini inayoitwa clathrin, ambayo imetulia sehemu hii ya membrane. Sehemu iliyotiwa ya membrane kisha inaenea kutoka kwenye mwili wa seli na kuzunguka chembe, hatimaye kuifunga. Mara baada ya vesicle zenye chembe iliyoambatanishwa ndani ya seli, clathrin disengages kutoka utando na vilengelenge huunganisha na lysosome kwa kuvunjika kwa nyenzo katika compartment wapya sumu (endosome). Wakati virutubisho kupatikana kutokana na uharibifu wa yaliyomo ya lengelenge yameondolewa, endosome mpya hujiunga na utando wa plasma na hutoa yaliyomo ndani ya maji ya ziada. Mbinu ya endosomal tena inakuwa sehemu ya membrane ya plasma.
Pinocytosis
Tofauti ya endocytosis inaitwa pinocytosis. Hii inamaanisha “kunywa kiini” na ilikuwa jina wakati ambapo dhana ilikuwa kwamba kiini kilikuwa kinachukua maji ya ziada kwa makusudi. Kwa kweli, hii ni mchakato unaochukua molekuli, ikiwa ni pamoja na maji, ambayo kiini inahitaji kutoka kwa maji ya ziada. Pinocytosis husababisha vesicle ndogo sana kuliko phagocytosis, na vesicle haina haja ya kuunganisha na lysosome (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)).
Tofauti ya pinocytosis inaitwa potocytosis. Utaratibu huu unatumia protini ya mipako, inayoitwa caveolin, upande wa cytoplasmic wa membrane ya plasma, ambayo hufanya kazi sawa na clathrin. Mifuko katika membrane ya plasma ambayo huunda vacuoles ina receptors ya membrane na rafts lipid pamoja na caveolin. Vacuoles au vesicles sumu katika caveolae (umoja caveola) ni ndogo kuliko wale katika pinocytosis. Potocytosis hutumiwa kuleta molekuli ndogo ndani ya seli na kusafirisha molekuli hizi kupitia seli kwa kutolewa kwa upande mwingine wa seli, mchakato unaoitwa transcytosis.
Endocytosis iliyopatanishwa na mpokeaji
Tofauti inayotengwa ya endocytosis inaajiri protini za receptor kwenye membrane ya plasma ambayo ina uhusiano maalum wa kumfunga kwa vitu fulani (Kielelezo\(\PageIndex{3}\)).
Katika endocytosis ya receptor-mediated, kama katika phagocytosis, clathrin inaunganishwa na upande wa cytoplasmic ya membrane ya plasma. Ikiwa matumizi ya kiwanja hutegemea endocytosis iliyopatanishwa na mchakato haufanyi kazi, nyenzo hazitaondolewa kwenye maji ya tishu au damu. Badala yake, itabaki katika maji hayo na kuongezeka kwa mkusanyiko. Magonjwa mengine ya binadamu yanasababishwa na kushindwa kwa endocytosis iliyopatanishwa na receptor-mediated. Kwa mfano, aina ya cholesterol inayoitwa chini wiani lipoprotein au LDL (pia inajulikana kama “mbaya” cholesterol) ni kuondolewa kutoka damu na endocytosis receptor-mediated. Katika ugonjwa wa maumbile ya kibinadamu hypercholesterolemia ya familia, receptors LDL ni kasoro au haipo kabisa. Watu wenye hali hii wana viwango vya kutishia maisha ya cholesterol katika damu yao, kwa sababu seli zao haziwezi kufuta chembe za LDL kutoka damu yao.
Ingawa endocytosis iliyopatanishwa na receptor imeundwa kuleta vitu maalum ambavyo hupatikana kwa kawaida katika maji ya ziada ndani ya seli ndani ya seli, vitu vingine vinaweza kuingia ndani ya seli kwenye tovuti moja. Virusi vya homa, diphtheria, na sumu ya kipindupindu zote zina maeneo ambayo huguswa na maeneo ya kawaida ya kumfunga receptor na kupata kuingia kwenye seli.
Unganisha na Kujifunza
Video\(\PageIndex{1}\): Angalia endocytosis receptor-mediated katika hatua, na bonyeza sehemu mbalimbali kwa ajili ya uhuishaji umakini.
Exocytosis
Mchakato wa reverse wa kuhamia nyenzo ndani ya seli ni mchakato wa exocytosis. Exocytosis ni kinyume cha michakato iliyojadiliwa hapo juu kwa kuwa kusudi lake ni kufukuza nyenzo kutoka kwenye seli ndani ya maji ya ziada. Vifaa vya taka vimefunikwa kwenye membrane na fuses na mambo ya ndani ya membrane ya plasma. Fusion hii inafungua bahasha ya membranous kwenye nje ya seli, na nyenzo za taka hufukuzwa kwenye nafasi ya ziada (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)). Mifano mingine ya seli zinazotoa molekuli kupitia exocytosis ni pamoja na secretion ya protini ya tumbo la ziada na secretion ya neurotransmitters katika ufa sinepsi na vilengelenge sinepsi.
| Njia ya Usafiri | Active/passiv | Nyenzo kusafirishwa |
|---|---|---|
| Utangazaji | Tulivu | Nyenzo ndogo za uzito wa molekuli |
| Osmosis | Tulivu | Maji |
| Kuwezeshwa usafiri/usambazaji | Tulivu | Sodium, potasiamu, kalsiamu, sukari |
| Msingi kazi usafiri | Active | Sodiamu, potassiamu, |
| Sekondari kazi usafiri | Active | Amino asidi, lactose |
| Phagocytosis | Active | Macromolecules kubwa, seli nzima, au miundo ya seli |
| Pinocytosis na potocytosis | Active | Molekuli ndogo (vioevu/maji) |
| Endocytosis iliyopatanishwa na mpokeaji | Active | Kiasi kikubwa cha macromolecules |
Muhtasari
Mbinu za usafiri wa kazi zinahitaji matumizi ya moja kwa moja ya ATP ili kuimarisha usafiri. Chembe kubwa, kama vile macromolecules, sehemu za seli, au seli nzima, zinaweza kuingizwa na seli nyingine katika mchakato unaoitwa phagocytosis. Katika phagocytosis, sehemu ya utando invaginates na inapita karibu na chembe, hatimaye kunyosha na kuacha chembe kabisa iliyoambatanishwa na bahasha ya utando wa plasma. Vesicle yaliyomo ni kuvunjwa na seli, na chembe ama kutumika kama chakula au dispatched. Pinocytosis ni mchakato sawa kwa kiwango kidogo. Utando wa plasma huingilia na hupunguza, huzalisha bahasha ndogo ya maji kutoka nje ya seli. Pinocytosis huagiza vitu ambavyo seli inahitaji kutoka kwa maji ya ziada. Kiini hufukuza taka kwa namna hiyo lakini inabadilika: inasubu utupu wa utando kwenye utando wa plasma, kuruhusu vacuole kuunganisha na utando na kujiingiza katika muundo wa utando, ikitoa yaliyomo yake kwa nje.
faharasa
- caveolin
- protini ambayo inavaa upande wa cytoplasmic ya membrane ya plasma na inashiriki katika mchakato wa update ya kioevu na potocytosis
- clathrin
- protini ambayo huvaa uso wa ndani wa membrane ya plasma na husaidia katika malezi ya miundo maalumu, kama mashimo yaliyofunikwa, kwa phagocytosis
- endocytosis
- aina ya usafiri kazi kwamba hatua dutu, ikiwa ni pamoja na maji na chembe, ndani ya seli
- exocytosis
- mchakato wa kupitisha nyenzo nyingi nje ya kiini
- pinocytosis
- tofauti ya endocytosis ambayo huagiza macromolecules ambayo seli inahitaji kutoka kwa maji ya ziada
- potocytosis
- tofauti ya pinocytosis ambayo inatumia protini tofauti ya mipako (caveolin) kwenye upande wa cytoplasmic wa membrane ya plasma
- endocytosis iliyopatanishwa na receptor-mediated
- tofauti ya endocytosis ambayo inahusisha matumizi ya protini maalum za kisheria katika utando wa plasma kwa molekuli maalum au chembe, na mashimo ya clathrin-coated ambayo huwa vesicles clathrin-coated