Endocytoza – rodzaje i przebieg procesu

Endocytoza to z definicji proces pochłaniania przez komórkę ze środowiska zewnętrznego różnych związków chemicznych, także bakterii, wirusów oraz innych komórek bądź ich fragmentów.

Na czym polega endocytoza (gr. éndon – do wewnątrz, kýtos – komórka)? Pobierane cząsteczki są zamykane w pęcherzyku endocytarnym (endocytotycznym), który powstaje wskutek uwypuklenia lub wpuklenia błony komórkowej otaczającej transportowaną cząsteczkę. Wewnątrz komórki jego zawartość rozkładana jest przez enzymy hydrolityczne pochodzące z lizosomów. Endocytoza nie może zachodzić w komórkach, które mają ścianę komórkową.

Endocytoza i egzocytoza

Endocytoza jest procesem zachodzącym poprzez wpuklenie błony komórkowej i utworzenie błoniastej struktury cytoplazmy o postaci zbiorników i cewek, czyli endosomów (wakuola endocytarna). To organelle komórkowe, które odpowiadają za sortowanie pobranego w drodze endocytozy materiału. Endosomy biorą udział w endocytozie, segregacji i transporcie.

Powstały ubytek błony komórkowej rekompensowany jest dobudowywaniem jej fragmentów w procesie egzocytozy (gr. éxō – na zewnątrz, kýtos – komórka). Jego istotą jest usuwanie z komórki eukariotycznej różnych substancji, dla których błona komórkowa jest nieprzepuszczalna. Jego skutkiem jest rozbudowywanie błon i wzrost komórki.

Na drodze egzocytozy z komórki usuwane są białka oraz węglowodany stanowiące budulec ściany komórkowej, uszkodzone organella, metabolity, hormony, lipidy, śluz, neuroprzekaźniki i przeciwciała, a także enzymy trawienne wytwarzane lub modyfikowane w komórce lub w jej organellach. Substancje te przenoszone są z wnętrza komórki do środowiska zewnętrznego. Egzocytoza jest zatem procesem odwrotnym do endocytozy.

W zależności od mechanizmu wchłaniania oraz rodzaju transportowanego materiału, w obrębie endocytozy wyróżnia się dwa różne procesy. To fagocytoza i pinocytoza.

Wspomina się także o endocytozie zależnej od receptora oraz transcytozie, która zachodzi w sytuacji, gdy materiał wprowadzony do komórki w procesie endocytozy nie jest przez nią wykorzystywany, a przenoszony w inne miejsce przestrzeni pozakomórkowej.

Co to jest fagozytoza?

Fagocytoza jest jedną z metod obrony przed organizmami chorobotwórczymi. Stanowi istotny element odporności nieswoistej. Komórki zdolne do pobierania substancji w ten sposób określane są fagocytami lub komórkami żernymi.

Na czym polega fagocytoza? W przebiegu fagocytozy pochłaniane są całe komórki, ich fragmenty lub duże związki nieorganiczne. To wszelkie związki chemiczne, które nie są związkami organicznymi. Zalicza się do nich:

• dwutlenek węgla,
• tlenek węgla,
• disiarczek węgla,
• diselenek węgla,
• węgliki,
• cyjanowodór oraz kwas węglowy,
• kwas cyjanowy,
• kwas izocyjanowy,
• kwas piorunowy oraz węglany, wodorowęglany, cyjanki, cyjaniany (ich sole).

Ten rodzaj endocytozy jest spotykany u komórek i organizmów jednokomórkowych. Zjawisko fagocytozy odkrył w 1882 roku Ilja Miecznikow. Obecnie wiadomo, że na proces składają się takie etapy i procesy jak: chemotaksja, opsonizacja, adherencja, wchłanianie i trawienie.

Czym jest pinocytoza?

Pinocytoza jest zjawiskiem, które polega na pobieraniu ze środowiska płynu z rozpuszczonymi w nim substancjami pokarmowymi. W jej przebiegu pochłaniany jest płyn pozakomórkowy wraz z rozpuszczonymi w nim substancjami.

Powstające na drodze pinocytozy pęcherzyki nazywane są pęcherzykami pinocytotycznymi. W czasie transportu całe pęcherzyki wraz z zawartością ulegają strawieniu przez enzymy lizosomów. Produkty trawienia wchłaniane są do cytozolu.

Ten rodzaj endocytozy obserwuje się u ameb, orzęsków oraz wiciowców. Zachodzi również w niektórych tkankach organizmów wielokomórkowych. Pinocytoza wiąże się z ubytkiem błony komórkowej.

Na czym polega endocytoza kierowana receptorami?

Endocytoza kierowana receptorami jest mechanizmem bardziej selektywnym od pinocytozy, który umożliwia zdobycie dużych ilości konkretnych substancji. Pozwala na pozyskanie z płynu zewnątrzkomórkowego hormonów białkowych, cytokin, cholesterolu, witaminy B12 i czynników wzrostu.