О чем расскажут клетки крови? — Статья педиатра Детской поликлиники Литфонда

  • Галерея
  • Отзывы
  • Статьи
  • Лицензии
  • Вакансии
  • Страховые партнеры
  • Партнёры
  • Контролирующие организации
  • График приема граждан по личным обращениям
  • Онлайн консультация врача
  • Документы

В крови содержатся различные типы клеток, выполняющих совершенно разные функции – от переноса кислорода до выработки защитного иммунитета. Для того, чтобы понимать, изменения формулы крови при различных заболеваниях, необходимо знать, какие функции выполняет каждый тип клеток.

Некоторые из этих клеток никогда в норме не покидают кровеносное русло, другие же для исполнения своего предназначения выходят в другие ткани организма, в которых обнаруживается воспаление или повреждение.

Клетки крови можно разделить на красные и белые – эритроциты и лейкоциты.

Эритроциты всю свою жизнь – около 120 дней – циркулируют по кровеносным сосудам и переносят кислород и углекислый газ. Эритроциты составляют основную массу клеток крови. В процессе своего созревания они узко специализируются для выполнения своей самой главной функции – снабжение тканей организма кислородом и удаление углекислого газа.

Для этого они теряют все «лишние» клеточные элементы, приобретают специальную вогнутую форму, позволяющую им проникать в самые мелкие и изогнутые капилляры, и заполняют свою цитоплазму молекулами гемоглобина, способного обратимо связывать кислород. При различных заболеваниях может изменяться как форма, размер, количество эритроцитов, так и уровень гемоглобина. Для постановки правильного диагноза иногда приходится проводить дополнительные тесты, позволяющие выявить нарушения в строении мембраны эритроцита или наличие патологических форм гемоглобина.

Лейкоциты – белые клетки крови – борются с инфекциями и переваривают остатки разрушенных клеток, выходя для этого через стенки небольших кровеносных сосудов в ткани. Лейкоциты делятся на три главные группы: гранулоциты, моноциты и лимфоциты.

Среди гранулоцитов есть нейтрофилы, эозинофилы и базофилы. Внутри гранулоцитов содержатся многочисленные пузырьки и гранулы с биологически-активным содержимым. Нейтрофилы захватывают, убивают и переваривают микроорганизмы бактерии. Базофилы выделяют гистамин, который вовлечен в реакции воспалительного ответа. Эозинофилы участвуют в разрушении паразитов и в аллергических реакциях.

Моноциты, вместе с нейтрофилами, являются главными «санитарами организма», так как их основная функция – удаление обломков старых, отживших, свое клеток, и инородных элементов. Для этого моноциты, выходя из кровеносного русла, становятся макрофагами, которые значительно больше по размерам и дольше живут, чем нейтрофилы.

Лимфоциты являются главными клетками, опосредующими иммунный ответ. Они представлены двумя главными классами:

  1. B-лимфоциты производят антитела,
  2. T-лимфоциты убивают клетки, инфицированные вирусом, и регулируют активность других лейкоцитов.

Кроме того, существуют лимфоциты – естественные (природные) киллеры, способные убивать опухолевые клетки.

Тромбоциты содержаться в крови в большом количестве. По своей сути, они не являются обычными целыми клетками, а представляют собой мелкие клеточные фрагменты, отделившиеся от гигантских клеток мегакариоцитов. Мегакариоциты не циркулируют в крови, а находятся в костном мозге, где от них и отделяются «клеточные пластинки» – тромбоциты. Тромбоциты способны прилипать к внутренней поверхности поврежденного сосуда, выступая в качестве организатора заплатки, помогая восстановить целостность сосудистой стенки в процессе свертывания крови.

Образование и созревание большинства клеток крови (гемопоэз) происходит у взрослого человека в костном мозге, где из уникальной стволовой клетки образуется все разнообразие кровяных клеток. Костный мозг в норме расположен в крупных костях скелета человека, таких как бедренная, тазовая кости, грудина и некоторые др. Однако клетки лимфоидной природы созревают вне костного мозга – в органах иммунной системы, которыми являются некоторые участки слизистой кишечника, тимус, миндалины, селезенка и лимфоузлы. Количество клеток каждого вида образуется в строгом соответствии с потребностями организма, для чего существует сложный контроль. Поэтому, изменения в формуле анализа крови имеют огромное диагностическое значение. Опытный доктор, анализируя количественные и качественные сдвиги в анализе периферической крови, способен понять, среди каких патологических состояний следует проводить диагностический поиск.

Запись на прием педиатра по телефону +7(495)150-60-03

Лутцева Дарья Александровна

Заведущая 2-м педиатрическим отделением. Врач-педиатр, детский нефролог Врач высшей категории Опыт работы: 13 лет

Чиж Марина Владимировна

Заведующая отделением, врач-педиатр Врач высшей категории Опыт работы: 35 лет

Григорьева Марина Леонидовна

Врач-педиатр Врач высшей категории Опыт работы: 31 год

Цупак Светлана Юрьевна

Врач-педиатр Врач высшей категории Опыт работы: 35 лет

Сероштан Светлана Петровна

Врач-педиатр Врач высшей категории Опыт работы: 27 лет

Запись на прием

Фамилия имя и отчество полностью: *

Номер пропуска или медкарты:

Контактный телефон: *

Выберите день приема:

Дополнительная информация:

Нажимая кнопку «Отправить заявку» вы соглашаетесь с условиями Политики конфиденциальности и Пользовательского соглашения

 


Сопроводительная и симптоматическая терапия: Иммунотерапия

Иммунологический «ликбез»

Иммунологические показатели

Иммунная терапия и классификация иммуномодуляторов

Цитокины: интерлейкины и интерфероны

Колониестимулирующие факторы

Иммунорегуляторные пептиды

Экзогенные вещества бактериального происхождения

Экзогенные вещества растительного происхождения

Экзогенные вещества животного происхождения

Синтетические иммуномодуляторы

Список литературы


Иммуномодулирующие препараты в онкологии

Нарушение механизмов иммунной защиты организма ведет к возникновению инфекционных болезней, злокачественных опухолей, аллергии. Вероятность рака тем выше, чем больше пул пролиферирующих клеток, чем ниже активность иммунитета и функция макрофагов, чем ниже способность систем репарации ДНК [112]. Неразрывная связь между злокачественными опухолями и снижением иммунитета подтверждается высокой частотой неоплазий при врожденных и приобретенных иммунодефицитах, когда после использования иммуносупрессантов в 80 раз чаще развивается злокачественная опухоль. Иммунитет не предназначен для контроля количественного состава тканей, контролируя только качественный аспект постоянства организма. Количественные изменения накапливаются, приводя к качественным скачкам – нарушению контроля пролиферации [113]. Выход из строя тканевого гомеостаза способствует освобождению от контроля низкодифференцированных (трансформированных) клеток, дающих рост клонам опухоли.

Основную массу в структуре заболеваемости злокачественными опухолями составляют пожилые люди, что объясняется возрастным дисбалансом иммунитета [1,2]. В старости изменяется соотношение между синтезом белка и уровнем поляризации клеточных мембран, что создает предпосылки для нарушения регуляции деятельности генетического аппарата клетки, перерождения клетки [113].

Нередко распространенность опухолевого процесса коррелирует с тяжестью иммунологических нарушений. Так, при раке шейки матки нормальные иммунологические показатели при преинвазивной опухоли отмечаются у 90%, при I стадии рака – у 40%, II стадии – у 10%, при III стадии – 0 (65).

Злокачественная клетка обладает иммунологической толерантностью, способна менять структуру антигенов (антигенная модуляция), снижая специфичность действующих иммунных механизмов, может и вовсе утрачивать собственные, присущие этой опухоли поверхностные антигены [9]. Многие авторы констатируют иммунную несостоятельность организма при раке, понимая под этим не только недостаточный уровень иммунных реакций, но и способность опухолевой клетки «ускользать» от их повреждающего действия [113]. К моменту установления диагноза у онкологических больных уже имеются антитела к опухолевым клеткам, но опухолевая клетка вырабатывает несколько механизмов «ускользания» от надзора [8]. Опухоль непосредственно воздействует на иммунные клетки, например, с помощью секретируемых ею БАВ, и полностью изменяет роль макрофагов, вынуждая их вырабатывать факторы роста опухоли или подавляющие противоопухолевые реакции лимфоцитов простагландины [10,11].

Проводимое специальное лечение также имеет весьма негативное воздействие. Даже после хирургического вмешательства – основного метода, приводящего к излечению большинства злокачественных заболеваний, в первые 5 суток после операции продолжается снижение основных функций нейтрофилов и макрофагов [70].

В противоопухолевой лекарственной терапии повсеместно применяются препараты, подавляющие все виды иммунитета. Действие противоопухолевых лекарств связано с повреждением мембран и нарушением метаболизма клетки, не только опухолевой, но любой, в том числе и иммунной. На сегодняшнее время в большинство комбинаций входит мощный иммуносупрессант – циклофосфан. Чуть меньший иммуносупрессивный потенциал имеют метотрексат, винкристин, дактиномицин.

Частое осложнение химиотерапии – снижение уровня гранулоцитов, клеток осуществляющих неспецифическую резистентность организма [4]. В результате противоопухолевого лечения они становятся качественно неполноценными, так как утрачивают способность нормального фагоцитоза и хемотаксиса. Именно в этот период иммунодефицита так высока вероятность присоединения смертельно опасной инфекции, вызываемой условно-патогенными или оппортунистическими микробами. Инфекционные осложнения являются причиной гибели трети больных [66], раневые послеоперационные инфекции отмечаются у 31%, преобладают поверхностные нагноения у 60% и пневмонии у 39%-40% [67,69]. Антибиотики подавляют размножение возбудителя заболевания, но его элиминация осуществляется исключительно факторами иммунитета [5,6,7].

Кортикостероиды, включаемые в классические схемы химиотерапии (Cooper иначе CMFVp, пре- и постмедикация таксанов) и используемые в качестве реабилитационного средства, обладают выраженной антилимфоцитарной активностью. При их введении нет существенного цитотоксического действия на пролиферирующие миелоидные и эритроидные стволовые клетки костного мозга, но снижается содержание лимфоцитов в лимфатических узлах и селезенке и уменьшаются их размеры. Существует предположение, что иммунологические эффекты обусловлены способностью кортикостероидов модифицировать клеточные функции. Не исключено, что глюкокортикоиды влияют на клеточный цикл уже активированных, то есть подготовленных к иммунологическому ответу, лимфоидных клеток. Они подавляют хемотаксис и нарушают бактерицидную и фунгицидную активность моноцитов и нейтрофилов, сохраняя неизменной их способность к фагоцитозу. В недавнем прошлом, до появления колониестимулирующих факторов, глюкокортикоиды широко применялись при лекарственной лейкопении, создавая иллюзию стимуляции кроветворения тем, что способствовали нарушению краевого стояния нейтрофилов и выходу их в сосудистое русло. При этом не только не улучшали клиническую ситуацию в период явного количественного недостатка нейтрофилов, но и усугубляли ее функциональной неполноценностью. При продолжительном приеме препарата ослабляется уже развившаяся иммунная реакция, активизируется распад IgG – основного класса иммуноглобулинов-антител [3]. Наряду с подавлением продукции моноцитами ИЛ-1 уменьшается продукция ИЛ-2 и гамма-интерферона.

При проведении лучевой терапии регрессируют барьерные функции облучаемых тканей, существенно снижается количество иммунокомпетентных клеток, особенно при использовании режимов ускоренного фракционирования. При сочетании лекарственной и лучевой терапии повреждение тканей III-IV степени достигается у 36-67% пациентов, открывая дорогу как местному, так и системному инфицированию [102].

Более полувека существования иммунологии не привело к широкому или хотя бы достаточному использованию достижений последней в онкологии. Отсутствуют четкие показания к назначению иммунотерапии онкологическому больному, нет критериев оценки эффективности лечения, его продолжительности. Из нескольких десятков иммуномодуляторов в настоящее время в онкологии используются единицы. Возможно, это связано и с тем, что ошибочно определена роль иммунных средств как препаратов, предназначенных для уменьшения размеров злокачественной опухоли. Таких лекарств единицы – эндогенные цитокины: интерлейкины и интерфероны, и их противоопухолевый спектр весьма ограничен. Тогда как в качестве реабилитационного средства большинство иммуномодуляторов могут существенно улучшать качество жизни онкологических больных, оберегая от возможного присоединения интеркуррентных воспалительных и инфекционных заболеваний на фоне токсичной терапии, сокращая и облегчая восстановительный период после специфического лечения; в некоторых случаях помогают полноценно реализовать лечение без снижения доз и увеличения межкурсовых интервалов. Разработка стандартов иммунологического сопровождения базисной терапии является актуальной задачей.

Мещерякова Н.Г.

5.4: Перевозка сыпучих материалов — Биология LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    1848
    • OpenStax
    • OpenStax

    Навыки для развития

    • Опишите эндоцитоз, включая фагоцитоз, пиноцитоз и эндоцитоз, опосредованный рецепторами
    • Понять процесс экзоцитоза

    Помимо перемещения небольших ионов и молекул через мембрану, клетки также должны удалять и принимать более крупные молекулы и частицы (примеры см.

    в таблице \(\PageIndex{1}\)). Некоторые клетки даже способны поглощать целые одноклеточные микроорганизмы. Возможно, вы правильно предположили, что поглощение и высвобождение больших частиц клеткой требует энергии. Однако крупная частица не может пройти через мембрану даже при наличии энергии, поставляемой клеткой.

    Эндоцитоз

    Эндоцитоз представляет собой тип активного транспорта, при котором частицы, такие как крупные молекулы, части клеток и даже целые клетки, перемещаются внутрь клетки. Существуют различные варианты эндоцитоза, но все они имеют общую характеристику: плазматическая мембрана клетки инвагинирует, образуя карман вокруг частицы-мишени. Карман отщипывается, в результате чего частица оказывается во вновь созданном внутриклеточном пузырьке, образованном из плазматической мембраны.

    Фагоцитоз

    Фагоцитоз (состояние «поедания клетки») представляет собой процесс, при котором крупные частицы, такие как клетки или относительно крупные частицы, поглощаются клеткой. Например, когда микроорганизмы внедряются в организм человека, тип лейкоцитов, называемый нейтрофилами, удаляет захватчиков посредством этого процесса, окружая и поглощая микроорганизмы, которые затем уничтожаются нейтрофилами (рис. \(\PageIndex{1}\ )).

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): При фагоцитозе клеточная мембрана окружает частицу и поглощает ее. (кредит: Мариана Руис Вильярреал)

    При подготовке к фагоцитозу часть обращенной внутрь поверхности плазматической мембраны покрывается белком, называемым клатрином, который стабилизирует этот участок мембраны. Покрытая часть мембраны затем отходит от тела клетки и окружает частицу, в конечном итоге окружая ее. Как только везикула, содержащая частицу, оказывается внутри клетки, клатрин отделяется от мембраны, и везикула сливается с лизосомой для разрушения материала во вновь образованном компартменте (эндосоме). Когда доступные питательные вещества из деградации везикулярного содержимого извлечены, новообразованная эндосома сливается с плазматической мембраной и высвобождает свое содержимое во внеклеточную жидкость. Эндосомальная мембрана снова становится частью плазматической мембраны.

    Пиноцитоз

    Разновидность эндоцитоза называется пиноцитозом. Это буквально означает «питие клетки» и было названо в то время, когда предполагалось, что клетка целенаправленно поглощает внеклеточную жидкость. На самом деле это процесс, в котором молекулы, в том числе и вода, нужны клетке из внеклеточной жидкости. Пиноцитоз приводит к образованию везикул гораздо меньшего размера, чем при фагоцитозе, и везикулу не нужно сливать с лизосомой (рис. \(\PageIndex{2}\)).

    Рисунок \(\PageIndex{2}\): При пиноцитозе клеточная мембрана инвагинирует, окружает небольшой объем жидкости и отщипывается. (кредит: Мариана Руис Виллареал)

    Разновидность пиноцитоза называется потоцитозом. В этом процессе используется покрывающий белок, называемый кавеолином, на цитоплазматической стороне плазматической мембраны, который выполняет функцию, аналогичную клатрину. Полости в плазматической мембране, образующие вакуоли, помимо кавеолина имеют мембранные рецепторы и липидные рафты. Вакуоли или везикулы, образующиеся в кавеолах (единственные кавеолы), меньше, чем при пиноцитозе. Потоцитоз используется для доставки небольших молекул в клетку и транспортировки этих молекул через клетку для их высвобождения на другой стороне клетки, процесс, называемый трансцитозом.

    Рецептор-опосредованный эндоцитоз

    Целенаправленный вариант эндоцитоза использует рецепторные белки в плазматической мембране, которые обладают специфическим сродством связывания с определенными веществами (рис. \(\PageIndex{3}\)).

    Рисунок \(\PageIndex{3}\): При рецептор-опосредованном эндоцитозе поглощение веществ клеткой направлено на вещества одного типа, которые связываются с рецептором на внешней поверхности клеточной мембраны. (кредит: модификация работы Марианы Руис Вильярреал)

    При рецептор-опосредованном эндоцитозе, как и при фагоцитозе, клатрин прикрепляется к цитоплазматической стороне плазматической мембраны. Если поглощение соединения зависит от рецептор-опосредованного эндоцитоза и этот процесс неэффективен, материал не будет удален из тканевой жидкости или крови. Вместо этого он останется в этих жидкостях и увеличит концентрацию. Некоторые заболевания человека вызваны недостаточностью рецептор-опосредованного эндоцитоза. Например, форма холестерина, называемая липопротеином низкой плотности или ЛПНП (также называемая «плохим» холестерином), удаляется из крови посредством рецептор-опосредованного эндоцитоза. При генетическом заболевании человека, семейной гиперхолестеринемии, рецепторы ЛПНП дефектны или полностью отсутствуют. У людей с этим заболеванием уровень холестерина в крови опасен для жизни, потому что их клетки не могут очистить кровь от частиц ЛПНП.

    Хотя эндоцитоз, опосредованный рецепторами, предназначен для доставки в клетку определенных веществ, которые обычно находятся во внеклеточной жидкости, другие вещества могут попадать в клетку в том же месте. Вирусы гриппа, дифтерии и холерный токсин имеют сайты, которые перекрестно реагируют с нормальными сайтами связывания рецепторов и проникают в клетки.

    Ссылка на обучение

    Видео \(\PageIndex{1}\): посмотрите на рецептор-опосредованный эндоцитоз в действии и нажмите на разные части для целенаправленной анимации.

    Экзоцитоз

    Обратным процессом перемещения вещества в клетку является процесс экзоцитоза. Экзоцитоз противоположен рассмотренным выше процессам в том смысле, что его целью является вытеснение материала из клетки во внеклеточную жидкость. Отходы обволакиваются мембраной и сливаются с внутренней частью плазматической мембраны. Это слияние открывает мембранную оболочку снаружи клетки, и отходы выбрасываются во внеклеточное пространство (рис. \(\PageIndex{4}\)). Другие примеры клеток, высвобождающих молекулы посредством экзоцитоза, включают секрецию белков внеклеточного матрикса и секрецию нейротрансмиттеров в синаптическую щель с помощью синаптических пузырьков.

    Рисунок \(\PageIndex{4}\): При экзоцитозе везикулы, содержащие вещества, сливаются с плазматической мембраной. Затем содержимое выбрасывается наружу клетки. (кредит: модификация работы Марианы Руис Вильярреал)
    Таблица \(\PageIndex{1}\): Способы транспортировки, Энергетические потребности и типы транспортируемых материалов.
    Метод транспортировки Активный/Пассивный Транспортируемый материал
    Распространение Пассивный Низкомолекулярный материал
    Осмос Пассивный
    Вода
    Облегченный транспорт/распространение Пассивный Натрий, калий, кальций, глюкоза
    Основной активный транспорт Активный Натрий, калий, кальций
    Вторичный активный транспорт Активный Аминокислоты, лактоза
    Фагоцитоз Активный Крупные макромолекулы, целые клетки или клеточные структуры
    Пиноцитоз и потоцитоз Активный Малые молекулы (жидкости/вода)
    Рецептор-опосредованный эндоцитоз Активный Большие количества макромолекул

    Резюме

    Методы активного транспорта требуют прямого использования АТФ для подпитки транспорта. Крупные частицы, такие как макромолекулы, части клеток или целые клетки, могут поглощаться другими клетками в процессе, называемом фагоцитозом. При фагоцитозе часть мембраны инвагинирует и обтекает частицу, в конечном итоге отщипывая и оставляя частицу полностью окруженной оболочкой плазматической мембраны. Содержимое везикул расщепляется клеткой, а частицы либо используются в качестве пищи, либо отправляются. Пиноцитоз представляет собой аналогичный процесс в меньшем масштабе. Плазматическая мембрана инвагинирует и отщепляется, образуя небольшую оболочку жидкости извне клетки. Пиноцитоз импортирует необходимые клетке вещества из внеклеточной жидкости. Клетка выводит отходы аналогичным, но обратным образом: она прижимает мембранную вакуоль к плазматической мембране, позволяя вакуоли слиться с мембраной и включиться в структуру мембраны, высвобождая свое содержимое наружу.

    Глоссарий

    кавеолин
    белок, покрывающий цитоплазматическую сторону плазматической мембраны и участвующий в процессе обновления жидкости путем потоцитоза
    клатрин
    белок, который покрывает обращенную внутрь поверхность плазматической мембраны и способствует образованию специализированных структур, таких как покрытые ямки, для фагоцитоза
    эндоцитоз
    вид активного транспорта, который перемещает вещества, включая жидкости и частицы, в клетку
    экзоцитоз
    процесс подачи сыпучего материала из камеры
    пиноцитоз
    вариант эндоцитоза, при котором макромолекулы, необходимые клетке, импортируются из внеклеточной жидкости
    потоцитоз
    вариант пиноцитоза, при котором используется другой покрывающий белок (кавеолин) на цитоплазматической стороне плазматической мембраны
    рецептор-опосредованный эндоцитоз
    вариация эндоцитоза, которая включает использование специфических связывающих белков в плазматической мембране для определенных молекул или частиц, а также покрытые клатрином ямки, которые превращаются в покрытые клатрином везикулы

    Эта страница под названием 5. 4: Bulk Transport распространяется под лицензией CC BY 4.0 и была создана, изменена и/или курирована OpenStax.

    1. Наверх
      • Была ли эта статья полезной?
      1. Тип изделия
        Раздел или Страница
        Автор
        ОпенСтакс
        Лицензия
        СС BY
        Версия лицензии
        4,0
        Программа OER или Publisher
        ОпенСтакс
        Показать оглавление
        нет
      2. Теги
        1. кавеолин
        2. клатрин
        3. Эндоцитоз
        4. Экзоцитоз
        5. пиноцитоз
        6. потоцитоз
        7. Рецептор-опосредованный эндоцитоз

      Массовый транспорт – Биология

      Структура и функция плазматических мембран

      OpenStaxCollege

      [латексная страница]

      Цели обучения

      К концу этого раздела вы сможете:

      • Описывать эндоцитоз, включая фагоцитоз, пиноцитоз и эндоцитоз, опосредованный рецепторами
      • Понимание процесса экзоцитоза

      В дополнение к перемещению небольших ионов и молекул через мембрану клеткам также необходимо удалять и принимать более крупные молекулы и частицы (см. [ссылка] для примеров). Некоторые клетки даже способны поглощать целые одноклеточные микроорганизмы. Возможно, вы правильно предположили, что поглощение и высвобождение больших частиц клеткой требует энергии. Однако крупная частица не может пройти через мембрану даже при наличии энергии, поставляемой клеткой.

      Эндоцитоз — это тип активного транспорта, при котором частицы, такие как большие молекулы, части клеток и даже целые клетки, перемещаются внутрь клетки. Существуют различные варианты эндоцитоза, но все они имеют общую характеристику: плазматическая мембрана клетки инвагинирует, образуя карман вокруг частицы-мишени. Карман отщипывается, в результате чего частица оказывается во вновь созданном внутриклеточном пузырьке, образованном из плазматической мембраны.

      Фагоцитоз

      Фагоцитоз (состояние «поедания клеток») представляет собой процесс, при котором крупные частицы, такие как клетки или относительно крупные частицы, поглощаются клеткой. Например, когда микроорганизмы вторгаются в организм человека, тип лейкоцитов, называемый нейтрофилом, удаляет захватчиков посредством этого процесса, окружая и поглощая микроорганизм, который затем уничтожается нейтрофилом ([ссылка]).

      При фагоцитозе клеточная мембрана окружает частицу и поглощает ее. (кредит: Мариана Руис Вильярреал)


      При подготовке к фагоцитозу часть обращенной внутрь поверхности плазматической мембраны покрывается белком, называемым клатрином, который стабилизирует этот участок мембраны. Покрытая часть мембраны затем отходит от тела клетки и окружает частицу, в конечном итоге окружая ее. Как только везикула, содержащая частицу, оказывается внутри клетки, клатрин отделяется от мембраны, и везикула сливается с лизосомой для разрушения материала во вновь образованном компартменте (эндосоме). Когда доступные питательные вещества из деградации везикулярного содержимого извлечены, новообразованная эндосома сливается с плазматической мембраной и высвобождает свое содержимое во внеклеточную жидкость. Эндосомальная мембрана снова становится частью плазматической мембраны.

      Пиноцитоз

      Разновидность эндоцитоза называется пиноцитозом. Это буквально означает «питие клетки» и было названо в то время, когда предполагалось, что клетка целенаправленно поглощает внеклеточную жидкость. На самом деле это процесс, в котором молекулы, в том числе и вода, нужны клетке из внеклеточной жидкости. В результате пиноцитоза образуются везикулы гораздо меньшего размера, чем при фагоцитозе, и везикула не должна сливаться с лизосомой ([ссылка]).

      При пиноцитозе клеточная мембрана инвагинирует, окружает небольшой объем жидкости и отщипывается. (кредит: Мариана Руис Вильярреал)


      Разновидность пиноцитоза называется потоцитозом. В этом процессе используется покрывающий белок, называемый кавеолином, на цитоплазматической стороне плазматической мембраны, который выполняет функцию, аналогичную клатрину. Полости в плазматической мембране, образующие вакуоли, помимо кавеолина имеют мембранные рецепторы и липидные рафты. Вакуоли или везикулы, образующиеся в кавеолах (единственные кавеолы), меньше, чем при пиноцитозе. Потоцитоз используется для доставки небольших молекул в клетку и транспортировки этих молекул через клетку для их высвобождения на другой стороне клетки, процесс, называемый трансцитозом.

      Рецептор-опосредованный эндоцитоз

      Направленный вариант эндоцитоза использует рецепторные белки в плазматической мембране, которые обладают специфическим сродством связывания с определенными веществами ([ссылка]).

      При рецептор-опосредованном эндоцитозе поглощение веществ клеткой направлено на вещества одного типа, которые связываются с рецептором на внешней поверхности клеточной мембраны. (кредит: модификация работы Марианы Руиз Вильярреал)


      При рецептор-опосредованном эндоцитозе, как и при фагоцитозе, клатрин прикрепляется к цитоплазматической стороне плазматической мембраны. Если поглощение соединения зависит от рецептор-опосредованного эндоцитоза и этот процесс неэффективен, материал не будет удален из тканевой жидкости или крови. Вместо этого он останется в этих жидкостях и увеличит концентрацию. Некоторые заболевания человека вызваны недостаточностью рецептор-опосредованного эндоцитоза. Например, форма холестерина, называемая липопротеином низкой плотности или ЛПНП (также называемая «плохим» холестерином), удаляется из крови посредством рецептор-опосредованного эндоцитоза. При генетическом заболевании человека, семейной гиперхолестеринемии, рецепторы ЛПНП дефектны или полностью отсутствуют. У людей с этим заболеванием уровень холестерина в крови опасен для жизни, потому что их клетки не могут очистить кровь от частиц ЛПНП.

      Хотя эндоцитоз, опосредованный рецепторами, предназначен для доставки в клетку определенных веществ, которые обычно находятся во внеклеточной жидкости, другие вещества могут попадать в клетку в том же месте. Вирусы гриппа, дифтерии и холерный токсин имеют сайты, которые перекрестно реагируют с нормальными сайтами связывания рецепторов и проникают в клетки.

      Ссылка на обучение


      Посмотрите на рецептор-опосредованный эндоцитоз в действии и нажмите на разные части, чтобы просмотреть анимацию.

      Обратным процессом перемещения вещества в клетку является процесс экзоцитоза. Экзоцитоз противоположен рассмотренным выше процессам в том смысле, что его целью является вытеснение материала из клетки во внеклеточную жидкость. Отходы обволакиваются мембраной и сливаются с внутренней частью плазматической мембраны. Это слияние открывает мембранную оболочку снаружи клетки, и отходы выбрасываются во внеклеточное пространство ([ссылка]). Другие примеры клеток, высвобождающих молекулы посредством экзоцитоза, включают секрецию белков внеклеточного матрикса и секрецию нейротрансмиттеров в синаптическую щель с помощью синаптических пузырьков.

      При экзоцитозе везикулы, содержащие вещества, сливаются с плазматической мембраной. Затем содержимое выбрасывается наружу клетки. (кредит: модификация работы Марианы Руис Вильярреал)


      Способы транспортировки, потребности в энергии и типы транспортируемых материалов
      Способ транспортировки Активный/Пассивный Транспортируемый материал
      Распространение Пассивный Низкомолекулярный материал
      Осмос Пассивный Вода
      Облегченный транспорт/распространение Пассивный Натрий, калий, кальций, глюкоза
      Первичный активный транспорт Активный Натрий, калий, кальций
      Вторичный активный транспорт Активный Аминокислоты, лактоза
      Фагоцитоз Активный Крупные макромолекулы, целые клетки или клеточные структуры
      Пиноцитоз и потоцитоз Активный Малые молекулы (жидкости/вода)
      Рецептор-опосредованный эндоцитоз Активный Большие количества макромолекул

      Методы активного транспорта требуют прямого использования АТФ для подпитки транспорта. Крупные частицы, такие как макромолекулы, части клеток или целые клетки, могут поглощаться другими клетками в процессе, называемом фагоцитозом. При фагоцитозе часть мембраны инвагинирует и обтекает частицу, в конечном итоге отщипывая и оставляя частицу полностью окруженной оболочкой плазматической мембраны. Содержимое везикул расщепляется клеткой, а частицы либо используются в качестве пищи, либо отправляются. Пиноцитоз представляет собой аналогичный процесс в меньшем масштабе. Плазматическая мембрана инвагинирует и отщепляется, образуя небольшую оболочку жидкости извне клетки. Пиноцитоз импортирует необходимые клетке вещества из внеклеточной жидкости. Клетка выводит отходы аналогичным, но обратным образом: она прижимает мембранную вакуоль к плазматической мембране, позволяя вакуоли слиться с мембраной и включиться в структуру мембраны, высвобождая свое содержимое наружу.

      Что происходит с оболочкой везикулы после экзоцитоза?

      1. Выходит из клетки.
      2. Разбирается по ячейке.
      3. Сливается с плазматической мембраной и становится ее частью.
      4. Он снова используется в другом случае экзоцитоза.

      C

      Какой транспортный механизм может доставлять целые клетки в клетку?

      1. пиноцитоз
      2. фагоцитоз
      3. облегченный транспорт
      4. первичный активный транспорт

      B

      Чем рецептор-опосредованный эндоцитоз отличается от фагоцитоза?

      1. Транспортирует только небольшое количество жидкости.
      2. Не требует отщипывания мембраны.
      3. Вводит только специально предназначенное вещество.
      4. Он приносит вещества в клетку, а фагоцитоз удаляет вещества.

      С

      Почему важно наличие различных типов белков в плазматических мембранах для транспорта материалов в клетку и из нее?

      Белки позволяют клетке выбирать, какое соединение будет транспортироваться, удовлетворяя потребности клетки и не внося ничего другого.