Fagosytoosivaiheet ja toiminnot

Mikä on fagosytoosi?

Fagosytoosi on prosessi, jossa solut "vangitsevat" erilaisia ​​aineita ja molekyylejä keskeltä, joka ympäröi heitä ympäröivän plasmamembraanin invaginaatioiden muodostumisen ansiosta, joka muodostaa solunsisäiset vesikkeleet, jotka tunnetaan nimellä endosomit. Fagosytoosi yhdessä pinosytoosin ja reseptorien välitteisen endosytoosin kanssa lisäävät kolme tyyppiä endosytoosia

Pinosytoosi liittyy nestemäiseen nauttimiseen ja pieniin molekyyleihin, kun taas reseptorien välitteinen endosytoosi merkitsee spesifisten molekyylien liittämistä membraaniin vastaanottaviin proteiineihin. Fagosytoosia pidetään ruoan muodossa, koska se liittyy suurten molekyylien, muiden solujen tai muiden solujen jäännösten nauttimiseen.

Bakteerin fagosytoosi (lähde: grahamcolm englanniksi wikipedialla [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)] Wikimedia Commonsin kautta)

Monisoluisissa organismeissa, kuten kasveissa, eläimissä ja sienissä, kaikilla soluilla ei ole kykyä fagosyyttiä ulkoisia elementtejä, mikä tarkoittaa, että tätä tarkoitusta varten on joitain erikoistuneita soluja, jotka tunnetaan nimellä "fagosyyttiset solut".

Fagosyyttiset solut jakautuvat kaikki kehon kudokset ja suorittavat erilaisia ​​toimintoja. Makrofagit ovat hyvä esimerkki immuunijärjestelmään kuuluvista fagosyyttisistä soluista, joiden tehtävänä on puolustaa itseämme kehoomme tulevista mikro -organismeista.

Fagosytoosi / valokuva, joka on palautettu fagositoosista77.Blogin.com

Fagosytoosiprosessilla ei olisi järkeä eukaryoottisissa soluissa ilman solunsisäisen ornaulin olemassaoloa.

Fagosytoosi tunnetaan myös nimellä "heterofagia" (solunulkoisten yhdisteiden nauttiminen), koska se eroaa "autofagiasta", joka on normaali prosessi, joka tapahtuu käytännöllisesti katsoen kaikkien eukaryoottisolujen lysosomeissa.

Fagosytoosivaiheet

Kun makrofagi on viruksen (1-3), se hajottaa sen kappaleiksi, joissa on lysosomit (4.5), jotka sitten vapautuvat solusta jätteinä (6). Kuva palautettu: Askabiologi.sen.Edu.

Suuremmissa eukaryot -organismeissa tärkeimmät fagosyyttiset solut johtuvat tavallisesta edeltäjästä, jolla on alkuperäinen luuytimessä. Näitä soluja kutsutaan "valkosoluiksi" ja ne ovat polymorfonukleaarisia leukosyyttejä (neutrofiilejä), monosyytejä ja makrofageja.

Fagosytoosiprosessia voidaan analysoida sarjana vaiheiden tai peräkkäisten vaiheiden sarjana, joka koostuu (1) fagosyytin (2) tunnistamisesta fagosomin muodostumisessa, joka on eräänlainen solunsisäinen sappirakon ja (3 ) Phagolisosoman muodostumisessa tapahtuma, joka päättyy "ruuansulatuksella".

Voi palvella sinua: Solun sappirakon: ominaisuudet, tyypit ja toiminnot

Tunnistusvaihe

Fagosytoosi ei ole yksinkertainen prosessi. Se merkitsee muun muassa spesifisten signaalien tunnistamista ja hiukkasten tai organismien liittämistä spesifisiin reseptoreihin, jotka sijaitsevat fagosyyttisten solujen plasmamembraanin ulkopinta.

Tätä alkuperäistä prosessia voidaan pitää eräänlaisena "neutraloinnina", etenkin kun kyse on fagosytoosista, joita tietyt immuunijärjestelmäsolut välittävät, jotka ovat vastuussa invasiivisten solujen eliminoinnista.

Siten fagosyyttisten solujen (tai fagosytaanien yksisoluisten organismien plasmamembraanin pinta on varustettu akkulla reseptoreita, jotka kykenevät tunnistamaan erityiset molekyylit (ligandit), joita löytyy invasiivisten solujen pinnalta tai heistä ovat tyypillisiä ruokahiukkasille.

Nämä reseptorit, jotka ovat yleensä kattavia membraaniproteiineja, joilla on solunulkoiset pidennykset, sitoutuvat ligandiinsa, jotka laukaisevat sarjan sisäisiä signalointitapahtumia, jotka lähettävät viestin, joka kääntyy nimellä "ruokaa ulkopuolella".

Fagosoman muodostumisvaihe

Fagosytoosiprosessi

Kun solu, joka fagosyytisoi ruokahiukkasia tai muuta ”vieraa” solua kalvo.

Tässä vaiheessa havaitaan, kuinka kalvo ulottuu toisen solun yli ja tämä laajennus tunnetaan joskus nimellä "pseudopod". Kun pseudopodin äärimmäisyydet kerätään sulkemalla vieras elementti, muodostuu sisäinen ”sappirakon” "sappirakon".

Fagolisosomin ja ruuansulatuksen muodostumisvaihe

Faagi. Näillä on kyky sulautua muiden solunsisäisten organelien kanssa: lysosomit.

Fagosytoosin ja eksosytoosin vertailu. Lähde: BioEStudiant19, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

Phagosomien ja lysosomien välinen fuusio johtaa fagolisosomeihin, jotka vastaavat yhdistelmäorganelleja, joissa fagosyoitujen yhdisteiden "sulatus" tai "hajoaminen" (ovatko kokonaiset solut, ne osat tai muut solunsisäiset molekyylit).

Voi palvella sinua: Kromatiini: Tyypit, ominaisuudet, rakenne, toiminnot

Koska lysosomit ovat organeleja, jotka ovat vastuussa huonon tai jätteen solunsisäisen materiaalin hajoamisesta, ne on varustettu erilaisilla hydrolyyttisillä ja proteolyyttisillä entsyymeillä, jotka antavat heille kyvyn hajottaa (pienemmissä fragmentteina) fagosomien hiukkaset, joiden kanssa ne sulautuvat.

Tästä fagolisomaalisesta hajoamisesta johtuva materiaali voidaan lopullisesti eliminoida fagosyyttisistä soluista jätemateriaalina tai sitä voidaan käyttää ”rakennuslohkona” uusien solunsisäisten yhdisteiden synteesiin.

Funktiot

Fagosytoosilla on monia tärkeitä toimintoja eukaryoottisissa organismeissa. Esimerkiksi alkueläimissä ja muissa yksisoluisissa olennoissa tämä prosessi on välttämätön ravitsemukselle, koska suurin osa ruokia nautitaan tällä tavalla.

Fagosytoosi amebassa

Monissa monisoluisissa organismeissa fagosytoosi on välttämätöntä spesifiselle ja epäspesifiselle puolustukselle, toisin sanoen synnynnäiselle immuniteettille ja mukautuvalle immuniteettille.

Sillä on ensisijaisia ​​toimintoja patogeenisten tunkeutuvien mikro -organismien, kuten bakteerien, loisten, jne. Tuhoamisessa, jne., Ja se on myös mukana normaalien olosuhteiden palauttamisessa paikoissa, joissa tartuntaa tai tulehduksia on tapahtunut, ts. Haavan korjaamiselle on tärkeää.

Myös immuuniyhteydessä fagosytoosi on välttämätöntä immuunijärjestelmän (B -solut ja T -solut) antigeenien esittelyprosessit ja aktivoituminen, jotka osallistuvat kehon puolustamiseen outoja tai vieraita aineita vastaan.

Fagosytoosi osallistuu myös apoptoottisten tapahtumien läpi kulkevien kehon solujen eliminointiin ja "kierrätykseen", jotta niiden komponentteja voidaan käyttää uudelleen tai suunnata uusien molekyylien tai solunsisäisten organelien muodostumiseen.

Utelias tosiasia, että ihmiskehon makrofagit ovat vastuussa yli 100 miljoonan punasolujen päivittäisestä nauttimisesta, jotka käyttävät tai jotka toimivat väärin verenkierrossa.

Se voi palvella sinua: Kromafiinisolut: Ominaisuudet, histologia, toiminnot

Immuunijärjestelmän solut, jotka suorittavat fagosytoosia

Yksinkertaistettu fagosytoosijärjestelmä. Lähde: fagosytoosi_in_three_steps.PNG: Graham Colm Talk.Grahamcolm in IN.WikipediaDerivatiivityö: Rtama, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons

Fagosytoosilla suorittamat immuunijärjestelmän solut voivat myös käyttää monia mekanismeja taudinaiheuttajien tuhoamiseen, kuten:

Hapen radikaalit

Ne ovat erittäin reaktiivisia molekyylejä, jotka reagoivat proteiinien, lipidien ja muiden biologisten molekyylien kanssa. Fysiologisen stressin aikana happiradikaalien määrä solussa voi kasvaa dramaattisesti aiheuttaen oksidatiivista stressiä, joka voi tuhota solurakenteet.

Typpioksidi

Se on reaktiivinen aine, samanlainen kuin happiradikaalit, jotka reagoivat superoksidin kanssa muiden molekyylien luomiseksi, jotka vahingoittavat useita biologisia molekyylejä.

Antimikrobinen proteiinit

Ne ovat proteiineja, jotka vahingoittavat tai tappavat spesifisesti bakteerit. Esimerkkejä antimikrobisista proteiineista ovat proteaasit, jotka tappavat useita bakteereja, jotka tuhoavat välttämättömiä proteiineja, ja sileys, joka hyökkää Gram -positiivisten bakteerien soluseinämiin.

Antimikrobiset peptidit

Antimikrobiset peptidit ovat samanlaisia ​​kuin antimikrobiset proteiinit, joissa ne hyökkäävät ja tappavat bakteerit. Jotkut antimikrobiset peptidit, kuten puolustus, hyökkäävät bakteerisolukalvoihin.

Union -proteiinit

Union -proteiinit ovat usein tärkeitä toimijoita synnynnäisessä immuunijärjestelmässä.

Viitteet

1. Alberts, b., Dennis, b., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, P. (2004). Välttämätön solubiologia. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Ruskea, e. (tuhatyhdeksänsataayhdeksänkymmentäviisi). Fagosytoosi. Bionaali, 17(2), 109-117.
3. Garrett, W. S., & Mellman, I. (2001). Endosytoosin tutkimukset. Sisään Dendriittisolut (Toiseksi PP. 213-CP1). Akateeminen lehdistö.
4. Loodish, h., Berk, a., Kaiser, c. -Lla., Krieger, m., Bretscher, a., Ploegh, H.,... Martin, k. (2003). Molekyylisolubiologia (5. ed.-A. Freeman, W. H. & Yhtiö.
5. Platt, n., & Fineran, P. (2015). Solujen fagoklyyttisen aktiivisuuden mittaaminen. Menetelmät solubiologiassa, 126, 287-304.
6. Rosales, c., & Uribe-Querol, ja. (2017). Fagosytoosi: immuniteetin perusprosessi. Biomed Research International, 1-18.
7. Sbarra, a. J -., & Karnovskyi, M. Lens. (1959). Fagosytoosin biokemiallinen perusta. Biologisen kemian lehti, 2. 3. 4(6), 1355-1362.
8. Salomon, E., Berg, l., & Martin, D. (1999). Biologia (5. ed.-A. Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
9. Stuart, l. M., & Ezekowitz, R. -Lla. B -. (2005). Fagosytoosi: Tyylikäs monimutkaisuus. Koskemattomuus, 22(5), 539-550.