Methoden für den Transport der Substanz über die Plasmamembran in das Zytoplasma einer Zelle

Methoden zum Transport der Substanz über die Plasmamembran in das Zytoplasma einer Zelle!

Die meisten Zellmembranen können Materialien in Vesikeln einschließen und die Substanzen auf diese Weise in die Zelle bringen oder Materialien verpacken, um sie aus der Zelle in einem umgekehrten Prozess zu entladen. Der Prozess wird als Endozytose bezeichnet, wenn Materialien eingebracht werden, und Endozytose, wenn die Vesikelentladung stattfindet. Die Endozytose weist Merkmale auf, die dem aktiven Transport entsprechen.

Zum Beispiel dringen Substanzen entlang eines Konzentrationsgradienten „bergauf“ ein und Energie wird benötigt, um den Prozess zu unterstützen. Die Endozytose stoppt, wenn Gifte hinzugefügt werden, die die Energieproduktion in der Zelle stoppen, und der Prozess kann durch Zugabe von ATP zu suspendierten Zellen stimuliert werden.

Je nach Art der Nahrungsaufnahme oder von Fremdstoffen kann die Endozytose in folgende Arten eingeteilt werden:

(i) Phagozytose :

In einigen Fällen können Zellen durch die Plasmamembran ziemlich große, feste Partikel aufnehmen. Diese Aktivität wird als Phagozytose bezeichnet (Gx. Phagein = zu essen; Kytos = Zelle). Es wird in einer großen Anzahl von Protozoen und in bestimmten Zellen der Metazoen gefunden. Bei den Protozoen ist die Phagozytose eng mit der Bewegung der Amöben verbunden und ist das einzige Mittel, um Nahrung zu erhalten.

Unter Metazoen ist es im Allgemeinen ein Mittel zur Abwehr, anstatt der Zellernährung zu dienen. Dies erlaubt die Aufnahme von Körpern, die den Organismen fremd sind, wie Bakterien, Staubpartikeln und verschiedenen Kolloiden. Bei Säugetieren ist diese Eigenschaft in den granulären Leukozyten sehr hoch entwickelt.

Die Partikel werden an der Oberfläche der Membran absorbiert und später in das Zytoplasma aufgenommen, indem die Plasmamembran entfaltet wird, die sich schnell zu Vesikeln zusammensetzt, die aus den von einer Membran umhüllten Partikeln bestehen. Das so gebildete Vesikel kann dann verschmelzen und verschiedene Größen annehmen oder sich fragmentieren.

Ist der Kontakt des Transportanten ausreichend, um die Abfolge der Ereignisse zu stimulieren, die in der Vesikelbildung münden? Sicherlich zeigt jede verfügbare Information nicht eindeutig, dass der zu phagozytierende Organismus oder die Substanz kationisch sein muss.

Es gibt jedoch Fälle, in denen das Transportmittel in der Natur nicht kationisch ist (z. B. Verzehr von Bakterien durch WBC). In solchen Fällen wurde beobachtet, dass das Transportmittel zuerst mit einer Phagozytose fördernden Substanz überzogen wird (Menkin, 1956). Die Substanz wird als Opsonin bezeichnet, das kationisch ist.

Arten der Phagozytose:

Entsprechend der physikalischen und chemischen Beschaffenheit von Fremdsubstanzen wurden folgende Arten von Phagozytose erkannt.

a) Ultraphagozytose oder Kolioidopexie

Der Prozess, bei dem Plasmamembran kleinere kolloidale Partials einnimmt, ist als Kolioidopexie oder Ultraphagozytose bekannt, z. B. Leukozyten und die makrophagenen Zellen von Säugetieren.

(b) Chromopexie :

Wenn die Zelle kolloidale Chromogenpartikel phagozytotisch aufnimmt, wird der Vorgang als Chromopexie bezeichnet, z. B. einige mesoblastische Zellen.

(ii) Pinocytose :

Wenn die Aufnahme von flüssigem Material in der Masse durch die Zelle durch die Plasmamembran erfolgt, spricht man von Pinocytose (Gr. Pinein = trinken). Der Prozess der Pinozytose wurde zuerst von Edward in einer Amoeba und von Lewis (1931) in den kultivierten Zellen beobachtet.

Bei dem Prozess der Pinocytose werden die partikelfreien Flüssigkeitskügelchen von den Klammerfalten des Zytoplasmas umgeben und schließlich eingeschlossen. Die Plasmamembran bildet Membranvakuolen um die Flüssigkeitskügelchen. Solche membrangebundenen Vakuolen werden Pinosomen genannt (Lewis, 1931).

Die Pinosomen werden später in das Innere der Zelle transportiert, wo sie mit den sekretorischen Körnern oder Lysosomen verschmolzen werden. In den Vakuolen der Nahrungsmittel findet die Verdauung von Nahrungssubstanzen statt und die verdaute Nahrung wird in das umgebende Zytoplasma diffundiert. Die Pinocytose kann normalerweise durch Lichtmikroskopie in den Zellen beobachtet werden.

(iii) Mikropinocytose :

Es wurde eine elektronenmikroskopische Beobachtung des pinocytotischen Prozesses auf subzellulärer oder submikroskopischer Ebene in den Zellen gemacht. Die auf submikroskopischer Ebene auftretende Pinocytose wird als Micro-Pinocytose bezeichnet. Im Prozess der Mikropinozytose invaginiert die Plasmamembran, um kleine Vesikel mit einem Durchmesser von 650 Å zu bilden.

Diese Vesikel haben sowohl an der Außen- als auch an der Innenfläche Öffnungen, die auf einen möglichen Transport von Flüssigkeiten durch diese Vesikel zur Zelle hinweisen. Die Mikro-Pinozytose wurde in Endothetialzellen, Schwann- und Satellitenzellen von Nervenganglien, Makrophagen, Muskelzellen und retikulären Zellen usw. beobachtet.

(iv) Emeiozytose oder Exozytose oder Erbrechen der Zelle:

Der Prozess des Ausscheidens der Sekretionsprodukte nach außerhalb des Zellcytoplasmas wird als Emeiozytose bezeichnet. In Zellen der Bauchspeicheldrüse bewegen sich die Vakuolen, die Enzyme enthalten, aus dem Inneren des Zytoplasmas in Richtung Oberfläche. Hier verschmelzen sie mit der Plasmamembran und geben ihren Inhalt nach außen ab.

(v) Cytopemphis :

Bei diesem Prozess dringt ein Material durch Endozytose in die Zelle ein und durch Exozytose kommt es ohne Veränderung aus der Zelle. Wassermoleküle bewegen sich auf diese Weise durch die Epithelzelle.