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Una reseña de Endocytosis

Endocytosis es un proceso celular por el que las moléculas que no pueden pasar a través de una membrana celular pasivo se transporten activamente del ambiente extracelular en el ambiente intracelular.

endocytosisHaber de imagen: J. Marini/Shutterstock.com

El proceso implica el invaginación de la membrana celular, que desarrolla en una vesícula contener el material injerido ese los brotes lejos dentro de la célula. Esta forma activa del transporte incluye escenarios del pinocytosis y de la fagocitosis.

Endocytosis tiene un proceso que opone, conocido como exocitosis, donde las moléculas se exportan activamente de la célula. Trabajo de ambos procesos en la armonía para asegurarse de que la misma cantidad de permiso de las moléculas la célula como entran él, logrando homeostasis manteniendo un flujo igual hacia adentro y fuera. Esto ayuda a la carrocería a mantener un equilibrio de alimentos entrantes y del desecho saliente de modo que la función regular de la célula pueda continuar.

Abajo, discutimos el proceso implicado en endocytosis con profundidad adicional.

Los componentes del endocytosis

Los componentes principales que ofrecen en endocytosis mamífero son endosomes tempranos, últimos endosomes, y lisosomas. Los endosomes tempranos actúan como la primera división del endocytosis. Se encuentran en la membrana celular y reciben casi todos los tipos de vesículas que se acercan a la superficie de la célula.

Su papel principal está como clasificación de los organelos, sus instalaciones ligeramente ácidas del pH la disociación de los ligands endocytosed de sus receptores, muchos cuyo se transportan vía los túbulos de nuevo a la superficie de la célula y fuera en el ambiente extracelular. Además, los endosomes tempranos son la situación de la clasificación en el camino transcytotic, donde las moléculas se transportan en últimos endosomes o lisosomas vía las divisiones transvesicular.

Los últimos endosomes son el componente siguiente implicado en el camino endocytic. Estos buques reciben el material endocytosed de los endosomes tempranos, así como de phagosomes y de las redes transporte-Golgi.

Los últimos endosomes contienen las proteínas que son los bloques huecos de estructuras tales como mitocondrias y nucleosomes, así como las glicoproteínas ácidas del hidrolasa y lysosomal de la membrana. Son también parte del camino de tráfico para las glicoproteínas de la transmembrana tales como receptores de mannose-6-phosphate. Los últimos endosomes se consideran ser el sitio del final clasificación acciones del endocytosis antes de que el material se pase sobre los lisosomas.

El componente final del camino endocytic es los lisosomas. El papel principal de estas estructuras es lyse los hidratos de carbono, las grasas, las proteínas, los residuos, y otras moléculas en composiciones más simples.

Los lisosomas utilizan alrededor 40 diversos tipos de enzimas, producidos en el retículo endoplásmico y tramitados más lejos en el aparato de Golgi, para realizar con éxito su función de analizar estos productos. Una vez que los lisosomas han analizado este material, las composiciones resultantes se vuelven a menudo al citoplasma donde se alistan en actividades del célula-edificio.

endocytosis Clathrin-relacionado

En la mayoría de las células eucarióticas, la ruta principal al endocytosis es mediada por el clathrin de la proteína. Mientras que el camino clathrin-mediado es probablemente la ruta mejor-entendida del endocytosis y se ha estudiado durante muchos años, nuestra comprensión de los mecanismos del camino continúa convertirse mientras que emergen las nuevas tecnologías que permiten que visualicemos los funcionamientos del camino en una escala sin precedente.

Estos más nuevos estudios nos han dado los discernimientos dominantes en la estructura y la dinámica de las proteínas implicadas en endocytosis clathrin-relacionado.

El camino desempeña un papel dominante en transportar las moléculas extracelulares también en la mediación de bacterias, de toxinas, y de virus tentativa incorporar la célula. Actualmente, no está sin obstrucción cuánto tiempo existen las vesículas (CCVs) clathrin-revestidas o los huecos clathrin-revestidos (CPPs), con los estudios sugiriendo marcos de tiempo de segundos a los minutos.

Las pruebas recientes se han producido de los proyectos de investigación que utilizaban calcular de quantum para analizar la dinámica de la formación de CCV y del CCP. Estos estudios han destacado tres poblaciones distintas de CCPs que se pueden definir por sus propiedades cinéticas únicas.

Dos cuyo son tan efímeros descrita, con una vida útil apenas de los segundos, y uno definidos como de larga duración, con una vida útil durante de un minuto. Los estudios han mostrado que, en presencia del cargamento, una célula responderá produciendo un mayor número de CCPs/CCVs de larga duración.

Otras más nuevas tecnologías tales como tomografía del cryo-electrón se han utilizado en estudios recientes para desarrollar con éxito nuestro conocimiento del camino clathrin-mediado. la tomografía del Cryo-electrón ha revelado el alcance de las configuraciones utilizadas para ordenar el enrejado de las vesículas del clathrin.

Siguiendo esto, la proyección de imagen de alta resolución ha destapado la localización dismétrica de las proteínas del adaptador AP-2 dentro de CCVs individual que puede ser el resultado de un escenario inicial de la localización reservada de adaptadores.

Finalmente, otros estudios han revelado las funciones especializadas del endocytosis clathrin-mediado en diversos tejidos, tales como el sistema nervioso. Específicamente, la proteína dynamin-1 se ha mostrado para ser no esencial para el papeles de la síntesis sináptica de la vesícula y del reciclaje endocytic, que los estudios anteriores han sugerido. Estudios knockout (KO) más recientes en ratones han revelado que el papel de esta proteína en endocytosis sináptico de la vesícula es actividad-relacionado.

A medida que la tecnología continúa desarrollarse, podemos preveer que los estudios continúen visualizar los caminos del endocytosis en incluso detalle del fino-grano. Esto ayudará con nuestra comprensión del homeostasis, y también de infecciones bacterianas y virales.

Fuentes

Alanko, J., Hamidi, H. e Ivaska, J., 2016. Transmisión de señales de Endosomes. Enciclopedia de la biología celular, pp.211-224. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780123944474200163

Cheng, Y., cápsula, W., Kirchhausen, T., Harrison, S. y Walz, T., 2007. tomografía del Cryo-electrón de vesículas Clathrin-revestidas: Implicaciones estructurales para la asamblea de la cubierta. Gorrón de la biología molecular, 365(3), pp.892-899. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1839968/

Miaczynska, M. y Stenmark, H., 2008. Mecanismos y funciones del endocytosis. Gorrón de la biología celular, 180(1), pp.7-11. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2213624/

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Last Updated: Dec 22, 2020

Sarah Moore

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