Fagocitoze in funkcije

Kaj je fagocitoza?

Fagocitoza je proces, v katerem celice "zajamejo" različne snovi in ​​molekule s sredine, ki jih obdaja zahvaljujoč nastajanju invaginacij plazemske membrane, ki tvori znotrajcelične vezikule, znane kot endosomi. Fagocitoza, skupaj s pinocitozo in receptorsko endocitozo, sešteva tri vrste endocitoze

Pinocitoza je povezana z zaužitjem tekočine in majhnimi molekulami, medtem ko endocitoza, ki jo posreduje receptor, pomeni združitev specifičnih molekul do membranskih beljakovin. Fagocitoza velja za obliko hrane, saj je povezana z zaužitjem velikih molekul, drugih celic ali "ostankov" drugih celic.

Fagocitoza bakterije (vir: Grahamcolm pri angleški wikipediji [cc by-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)] prek Wikimedia Commons)

V večceličnih organizmih, kot so rastline, živali in glive, vse celice nimajo sposobnosti fagocitov zunanjih elementov, kar pomeni, da je v ta namen nekaj specializiranih celic, ki so znane kot "fagocitne celice".

Fagocitne celice porazdelijo vsa telesna tkiva in izvajajo različne funkcije. Makrofagi so dober primer fagocitnih celic, ki pripadajo imunskemu sistemu, katerih funkcija je, da se branimo pred mikroorganizmi, ki vstopajo v naše telo.

Fagocitoza / fotografija, obnovljena iz fagositoze77.Blogspot.com

Proces fagocitoze v evkariontskih celicah ne bi imel smisla brez obstoja znotrajceličnega ornaul.

Fagocitoza je znana tudi kot "heterofagija" (zaužitje zunajceličnih spojin), saj se razlikuje od "avtofagije", ki je normalen proces, ki poteka v lizosomih praktično vseh evkariontskih celic.

Fagocitoze

Ko makrofag zajame virus (1-3), ga razdeli na koščke z lizosomi (4,5), ki se nato sprostijo iz celice kot odpadki (6). Fotografija, obnovljena od: askabiolog.do njega.Edu.

V višjih evkariotskih organizmih glavne fagocitne celice izhajajo iz skupnega predhodnika, ki ima svoj izvor v kostnem mozgu. Te celice so znane kot "bele krvne celice" in so polimorfonuklearne levkocite (nevtrofilci), monociti in makrofagi.

Proces fagocitoze je mogoče analizirati kot niz korakov ali zaporednih stopenj, ki so sestavljene iz (1) prepoznavanja materiala, ki je fagocit (2) pri tvorbi fagosoma, ki je nekakšen znotrajcelični žolčnik in (3 (3 ) Pri tvorbi fagolizosoma se dogodek, ki se konča s "prebavo".

Vam lahko služi: celični žolčnik: značilnosti, vrste in funkcije

Faza prepoznavanja

Fagocitoza ni preprost proces. Med številnimi drugimi pomeni prepoznavanje specifičnih signalov in združenja delcev ali organizmov do specifičnih receptorjev, ki se nahajajo na zunanjem obrazu plazemske membrane fagocitnih celic.

Ta začetni postopek je mogoče obravnavati kot nekakšno "nevtralizacijo", še posebej, če gre za fagocitozo, ki jo posredujejo nekatere celice imunskega sistema, ki so odgovorne za izločanje invazivnih celic.

Tako je površina plazemske membrane fagocitnih celic (ali enoceličnih organizmov, ki so fagocitan) opremljena z baterijo receptorjev, ki so sposobna prepoznati specifične molekule (ligande), ki jih najdemo na površini invazivnih celic ali oni so značilni za delce hrane.

Ti receptorji, ki so na splošno celoviti membranski proteini z zunajceličnimi podaljški, se vežejo na njihove ligande, kar sproži niz notranjih signalnih dogodkov, ki pošiljajo sporočilo, ki prevaja kot "zunaj je hrana".

Fagosoma faza

Proces fagocitoze

Ko celica, ki fagocitizira delček hrane ali drugo "tujo" celico, prejme sporočilo, poslano s površine, v plazemski membrani pride do invaginacije, kar pomeni membrana.

Na tej stopnji je opaziti, kako se membrana razširi nad drugo celico in ta podaljšek je včasih znan kot "pseudopod". Ko se skrajnosti psevdopoda zbirajo z zaprtje tujega elementa, se oblikuje notranji "žolčnik".

Fagolizosoma in faza tvorbe prebave

Fag. Ti imajo sposobnost združevanja z drugimi znotrajceličnimi organeli: lizosomi.

Primerjava med fagocitozo in eksocitozo. Vir: Bioestudiant19, cc by-sa 4.0, prek Wikimedia Commons

Zlivanje med fagosomi in lizosomi povzroči fagolizosome, ki ustrezajo sestavljenim organelom, kjer se pojavi "prebava" ali "razpadanje" fagocitiranih spojin (ne glede na to, ali so celotne celice, deli njih ali druge zunajcelične molekule)).

Vam lahko služi: kromatin: vrste, značilnosti, struktura, funkcije

Ker so lizosomi organele, zadolžene za razgradnjo slabega ali odpadnega znotrajceličnega materiala, so opremljene z različnimi hidrolitičnimi in proteolitičnimi encimi, ki jim dajejo sposobnost razpada (v manjših fragmentih) delcev, ki jih vsebujejo fagosomi.

Material, ki izhaja iz te fagolisomalne razgradnje, je mogoče dokončno izločiti kot odpadni material iz fagocitnih celic ali pa ga lahko uporabimo kot "gradbeni blok" za sintezo novih znotrajceličnih spojin.

Funkcije

Fagocitoza ima veliko pomembnih funkcij v evkariontskih organizmih. Na primer pri protozojih in drugih enoceličnih bitjih je ta postopek bistvenega pomena za prehrano, saj se večina živil na ta način zaužije.

Fagocitoza v amebi

V mnogih večceličnih organizmih je fagocitoza bistvenega pomena za posebno in nespecifično obrambo, torej za prirojeno imunost in prilagodljivo imunostjo.

Ima primarne funkcije v "uničenju" patogenih invazijskih mikroorganizmov, kot so bakterije, zajedavci itd., In sodeluje tudi pri obnovi normalnih razmer na mestih, kjer je prišlo do okužbe ali vnetja, to je pomembno za popravilo ran.

Tudi v imunskem kontekstu je fagocitoza bistvenega.

Fagocitoza je vključena tudi v izločanje in "recikliranje" telesnih celic, ki prehajajo skozi apoptotične dogodke, tako da se njihove komponente lahko ponovno uporabijo ali usmerjajo v nastajanje novih molekul ali znotrajceličnih organelov.

Kot radovedno dejstvo so makrofagi človeškega telesa odgovorni za vsakodnevno zaužitje več kot 100 milijonov eritrocitov, ki jih nosijo ali da v krvnem toku delujejo napačno.

Lahko vam služi: cromafin celice: značilnosti, histologija, funkcije

Celice imunskega sistema, ki izvajajo fagocitozo

Poenostavljena shema fagocitoze. Vir: Phagocytosis_in_three_steps.PNG: Graham Colm Talk.Grahamcolm v in.Wikipediaderivativno delo: Retama, CC BY-SA 3.0, prek Wikimedia Commons

Celice imunskega sistema, ki jih izvaja fagocitoza, lahko uporabijo tudi številne mehanizme za uničenje patogenov, kot so:

Radikali kisika

So zelo reaktivne molekule, ki reagirajo z beljakovinami, lipidi in drugimi biološkimi molekuli. Med fiziološkim stresom se lahko količina kisikovih radikalov v celici dramatično poveča, kar povzroči oksidativni stres, ki lahko uniči celične strukture.

Dušikov oksid

Gre za reaktivno snov, podobno kot kisikovi radikali, ki reagira s superoksidom, da ustvari druge molekule, ki poškodujejo več bioloških molekul.

Protimikrobne beljakovine

So beljakovine, ki poškodujejo ali ubijajo posebej bakterije. Primeri protimikrobnih beljakovin vključujejo proteaze, ki ubijajo več bakterij, ki uničujejo esencialne beljakovine, in gladkost, ki napada celične stene gram pozitivnih bakterij.

Protimikrobni peptidi

Protimikrobni peptidi so podobni protimikrobnim proteinom, v katerih napadajo in ubijajo bakterije. Nekateri protimikrobni peptidi, kot so obramba, napadajo bakterijske celične membrane.

Sindikalne beljakovine

Unijski proteini so pogosto pomembni akterji v prirojenem imunskem sistemu, ker se beljakovine ali ioni, ki bi sicer bili koristni za bakterije ali virusno podvajanje, konkurenčno vežejo.

Reference

1. Alberts, b., Dennis, b., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, P. (2004). Bistvena celična biologija. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Rjava, e. (devetnajst devetdeset pet). Fagocitoza. Bioessays, 17(2), 109-117.
3. Garrett, w. S., & Mellman, jaz. (2001). Študije endocitoze. V Dendritične celice (Drugič, pp. 213-cp1). Akademski tisk.
4. Lodish, h., Berk, a., Kaiser, c. Do., Krieger, m., Bretscher, a., Ploegh, h.,... Martin, k. (2003). Biologija molekulskih celic (5. izd.). Freeman, w. H. & Podjetje.
5. Platt, n., & Fineran, str. (2015). Merjenje fagoklitske aktivnosti celic. Metode v celični biologiji, 126, 287-304.
6. Rosales, c., & Uribe-Querol in. (2017). Fagocitoza: temeljni proces imunosti. Biomed Research International, 1-18.
7. Sbarra, a. J., & Karnovskyi, m. L. (1959). Biokemijska osnova fagocitoze. Časopis za biološko kemijo, 2. 3. 4(6), 1355-1362.
8. Salomon, e., Berg, l., & Martin, D. (1999). Biologija (5. izd.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
9. Stuart, l. M., & Ezekowitz, r. Do. B. (2005). Fagocitoza: elegantna zapletenost. Imunost, 22(5), 539–550.