Membrānas plūsma

Kā Membrānas plūsma apkopoti visi starpšūnu masas pārnešanas procesi caur endomembrānas sistēmu. Tie galvenokārt ietver endocitozi, eksocitozi un transcitozi, kas ļauj šūnām absorbēt un atbrīvot vielas, pārvietojot membrānu. Membrānas plūsmas traucējumi var izraisīt šūnu nāvi (apoptozi).

Kāda ir membrānas plūsma?

Vielu transportēšana starp atsevišķām ķermeņa šūnām atbilst membrānas transportēšanai. Divas svarīgākās starpšūnu masveida pārvadāšanas metodes ir endocitoze un eksocitoze. Eksocitozes laikā vielas izdalās no šūnas. No otras puses, endocitozes gadījumā šūnā tiek absorbēti nešūnu materiāli. Ar šo mērķi šūna pagriežas iekšpusē un tādējādi sašaurina vielu savā šūnu membrānā. Šis process rada pūslīšus un vakuolus.

Ja biomembrāna daļēji pārvietojas masas pārneses laikā, mēs runājam par membrānas plūsmu. Membrānas plūsma notiek endomembrānas sistēmā. Šī sistēma atbilst visu eikariotu organoīdu kopumam, starp kuriem ir savienojums vezikulārajam transportam.

Papildus endoplazmatiskajam retikulāram, endosomām, lizosomām un plazmas membrānai (šūnu membrānai) Golgi aparāts ir arī endomembrānas sistēmas sastāvdaļa. Tomēr peroksisomas, mitohondriji un šūnas kodols tiek izslēgti no sistēmas. S.

Gan endocitoze, gan eksocitoze jāmin kā transporta procesi membrānas plūsmas kontekstā. Trešais membrānas pārvietojošās vielas transportēšanas ceļš ir transcitoze, t.i., vielas transportēšana ar receptoru starpniecību caur šūnu membrānu.

Funkcija un uzdevums

Membrānas plūsmas endocitoze (vai membrānu pārvietojošā materiāla transports) atbilst biomembrānas invaginācijai. Caur invagināciju šūna absorbē pilienu šķidruma, noteiktas makromolekulas vai lielas pārtikas daļas. Dažreiz tā membrānā pārvēršas vēl mazākas šūnas.

Pēc vielas iestrādes šūna sašaurina endosomu citoplazmā, kas no tā laika pieder endomembrānas sistēmai. Apkārtējā vide daļēji migrē šūnas iekšpusē. Endocitoze ir vai nu fagocitoze, un tādējādi tās mērķis ir cietās daļiņas, vai arī tā atbilst pinocitozei un uzņem izšķīdinātas molekulas.

Saistībā ar membrānas plūsmu ir būtiska arī receptoru mediēta endocitoze, kurā asialoglikoproteīnu receptori nodrošina daļiņu atpazīšanu un tādējādi izraisa uzņemšanu šūnas iekšpusē. Šāda veida membrānas plūsma ir būtiska, piemēram, holesterīna uzņemšanai.

Jānošķir eksocitoze un endocitoze vielu membrānu pārvietojošajā transportā. Šī procesa laikā vielas tiek izvadītas no šūnas iekšpuses un izdalītas šūnas apkārtnē. Šādi pārvadātas vielas, piemēram, ir vielas, kuras ražo pati šūna. Bet arī nesagremotās atliekas šādā veidā var atstāt šūnu. Tā sauktais eksoms vai transporta vezikula transportēšanas laikā saplūst ar šūnas membrānu. Divpusējs lipīdu slānis apņem eksomu no ārpuses.

Parasti eksocitoze ir saistīta ar endocitozi, un pēc tam to sauc par ar eksocitozi saistītu endocitozi. Endocitozes un eksocitozes kombinācija novērš netraucētu šūnu palielināšanos. Ar eksocitozi saistītā endocitoze arī glābj šūnu no vezikulu un membrānas olbaltumvielu sintezēšanas transporta vajadzībām. Šī iemesla dēļ šeit bieži tiek izmantota Vesicle pārstrāde.

Trešais membrānas plūsmas transportēšanas ceļš ir transcitoze, ko sauc arī par citoperēzi. Tas ir no receptoriem atkarīgs transports, kas ārpusšūnu materiālu novirza caur šūnu un tādējādi atbilst eksocitozes un endocitozes kombinācijai. Procesa laikā izveidotā vezikula atbrīvo šūnu uz kaimiņu šūnu vai transportē to ārpusšūnu telpā. Vezikula saturs paliek nemainīgs. Šis transporta veids galvenokārt ietekmē epitēlija šūnas asinsvados un zarnās.

Galvenie zināmie transcitozes receptori ir specifiskas grupas Fc receptori, kas atrodami placentā un apikālā zīdaiņa zarnu epitēlijā. Par placentu tie galvenokārt ir atbildīgi par mātes IgG transportēšanu uz bērnu.

Jūs varat atrast savus medikamentus šeit

Slimības un kaites

Ja vielu transportēšanu traucē membrānas mainīgie transporta procesi, tas bieži notiek ar iesaistīto transporta proteīnu, transporta enzīmu vai receptoru mutāciju dēļ. Ar nepilnīgu membrānas transportēšanu ir saistītas vairākas slimības.

Piemēram, audzēji ir saistīti ar sarežģītu endocitozi. Tas pats attiecas uz infekcijām un neiroģeneratīvām slimībām, piemēram, neiropātijām ar traucētām staigāšanas spējām un samazinātu nervu vadīšanas ātrumu vai maņu traucējumiem. Piemēram, Hantingtona slimībā tiek traucēta endocitoze. Šajās slimībās mirstošās nervu šūnas izraisa tādus simptomus kā kustību traucējumi un personības izmaiņas. Mutācija olbaltumvielu Huntingtīnā ir slimības cēlonis.

Traucēta eksocitoze var izraisīt arī nopietnas sekas. Piemēram, neirotransmiteru eksocitozi var kavēt toksīni. Baktēriju toksīni var izraisīt krampjus vai paralīzi, kavējot membrānas plūsmu. Exocitozi ietekmē arī traucējumi vielmaiņas slimībās, piemēram, cistiskā fibroze. Šajā slimībā papildus bronhu sekrēcijām aizkuņģa dziedzera un žults sekrēcijas kļūst viskozas, kas noved pie orgānu funkcionāliem traucējumiem. Traucēta pinocitoze tagad ir saistīta ar tādām slimībām kā Alcheimera slimība, ar vielmaiņas traucējumiem, paaugstinātu holesterīna līmeni un personības izmaiņām.

Galu galā traucēta membrānas plūsma var izraisīt arī smagus traucējumus kuņģa-zarnu traktā, un tāpēc dažreiz tā ir saistīta ar kuņģa un zarnu trakta slimībām. Ierobežojumu ietekme membrānas plūsmā ir attiecīgi dažāda un sliktākajā gadījumā izraisa šūnu nāvi. Membrānas plūsmas traucējumu kontekstā šūnas bieži nespēj absorbēt nevienu vai tikai dažas dzīvībai svarīgas vielas un gandrīz vai vairs nevar izdalīt liekas vai pat toksiskas vielas.