ENDOSITOSIS: JENIS DAN KARAKTERISTIK, FUNGSI, CONTOH - BIOLOGI - 2025

The endositosis mencakup proses yang memungkinkan masuknya efektif dari berbagai bahan untuk sel struktur membran sel adalah kontrol yang cukup ketat, baik input dan output, berbagai ekstraseluler dan sitoplasma bahan termasuk bahan. Bersama dengan proses lain seperti difusi dan osmosis sederhana, sel mengintegrasikan bahan yang diperlukan untuk fungsi sel yang tepat.

Saat proses endositosis terjadi, molekul dengan ukuran molekul besar, partikel, dan bahkan campuran dalam larutan masuk. Ini terjadi dari invaginasi atau kantung yang berasal dari membran dan masuk ke dalam sitoplasma berupa vesikula yang akan diproses oleh mesin pencernaan seluler.

Sumber: Karya turunan Mariana Ruiz Villarreal: Gregor_0492

Proses endositosis (masuknya materi ke dalam sel), serta eksositosis (proses materi meninggalkan sel), bersifat eksklusif pada organisme eukariotik.

Sel eukariotik memiliki kebutuhan energi yang besar, karena lebih besar (rata-rata 1000 kali lebih besar) daripada organisme prokariotik manapun. Karena alasan inilah sel eukariotik membutuhkan mekanisme yang memungkinkan masuknya bahan sehingga terjadi berbagai macam reaksi biosintetik di dalamnya.

Jenis dan karakteristiknya

Melalui proses endositosis, sel mempertahankan pertukaran yang efektif dengan lingkungan luar.

Selama mekanisme seluler ini, bahan yang cukup beragam dapat masuk ke dalam sel; dengan demikian, proses endositosis dapat berbeda-beda tergantung pada sifat material yang ditelan oleh sel dan jika ada mediator dalam prosesnya.

Proses di mana sel dari membran plasma mencakup partikel besar disebut fagositosis. Demikian pula, sel juga dapat mencakup molekul dan zat terlarut lainnya, menyebut jenis endositosis ini "pinositosis".

Selain proses ini, bahan yang memasuki sel sebelumnya dapat dipilih di daerah khusus membran plasma. Dalam hal ini, endositosis dimediasi oleh reseptor dan bahan yang masuk ke dalam sel digabungkan ke reseptor ini untuk dipindahkan ke bagian dalam sel di vesikula khusus.

Semua sel eukariotik menyerap cairan dan zat terlarut melalui pinositosis, namun, hanya beberapa sel khusus yang melakukan proses fagositosis, seperti yang akan kita lihat nanti.

-Phagositosis

Fagositosis

Fagositosis adalah bentuk khusus dari endositosis. Dalam kesempatan ini, partikel atau molekul besar, yang meliputi zat limbah, mikroorganisme, dan sel lainnya, tertelan melalui invaginasi membran sel. Karena sifat dari proses ini, ini disarankan sebagai tindakan seluler "makan".

Bagaimana fagositosis terjadi?

Partikel yang dikenal untuk "dikonsumsi" mengikat ke reseptor (khusus) yang mengenalinya di permukaan sel. Reseptor ini terutama mengenali residu N-asetilglukosamida, manosa, selain banyak protein lain, yang memicu perluasan pseudopoda yang mengelilingi partikel dan menelannya.

Pergerakan pseudopodia ini ditentukan terutama oleh aksi filamen aktin dan miosin pada permukaan sel.

Setelah ditangkap di membran sel, mereka memasuki sitosol dalam bentuk vesikel besar yang disebut fagosom. Ini akan mengikat lisosom (organel seluler yang mengandung berbagai macam enzim pencernaan) untuk membentuk vakuola untuk memproses, memecah dan mendegradasi bahan yang disebut fagolisosom.

Fagolisosom bisa sangat besar dan heterogen karena ukuran dan bentuknya ditentukan oleh jumlah bahan yang dicerna.

Dalam vakuola pencernaan ini, aktivitas enzimatik menghasilkan sejumlah besar produk penting yang akan tersedia untuk digunakan sebagai sumber energi oleh sel.

-Pinositosis

Nutrisi Protozoa. Pinositosis. Gambar oleh: Jacek FH (berasal dari Mariana Ruiz Villarreal). Diambil dan diedit dari https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pinocitosis.svg.

Berbeda dengan proses yang dijelaskan di atas, pinositosis adalah proses di mana partikel kecil terus menerus tertelan, yang dalam banyak kasus berbentuk larut. Di sini, sel menelan sejumlah kecil material dengan pembentukan vesikel membran yang dilepaskan ke dalam sitoplasma.

Proses pinositosis pada dasarnya dianggap sebagai tindakan seluler "minum", karena sebagian besar bahan yang masuk ke dalam sel adalah cairan.

Bagaimana pinositosis terjadi?

Pinositosis dapat terjadi dengan dua cara; dengan cara "mengalir atau sederhana" atau dengan cara "menyerap".

Kedua jenis pinositosis bervariasi tergantung pada bagaimana zat dalam larutan atau partikel kecil diinternalisasi. Dalam pinositosis cairan, zat dalam larutan masuk ke dalam sel sebagai fungsi gradien konsentrasi dengan media ekstraseluler, dan pada gilirannya tergantung pada kecepatan pembentukan vesikel pinositik di membran sel.

Pinositosis absorpsi adalah proses yang lebih efisien, kecepatan masuknya zat terlarut ke dalam sitoplasma adalah 100 hingga 1000 kali lebih tinggi daripada bila dilakukan dengan pinositosis cairan, yang merupakan proses khusus endositosis yang dimediasi reseptor.

Endositosis yang dimediasi reseptor

Endositosis yang dimediasi reseptor adalah proses pinositosis khusus dan proses endositosis seluler yang paling dipelajari. Pada titik ini, zat yang memasuki sitosol memasuki sitosol dengan cara yang dipilih melalui partisipasi reseptor spesifik yang ditemukan dalam konsentrasi yang lebih besar di sektor kecil membran plasma.

Seringkali, molekul berasosiasi terlebih dahulu dengan reseptor yang ditemukan dalam lilitan permukaan sel yang disebut "depresi berlapis clathrin". Depresi ini dalam beberapa kasus mengandung lebih dari 20 reseptor, masing-masing spesifik untuk makromolekul tertentu.

Vesikel yang terbentuk di daerah khusus membran ini, akan dilapisi oleh protein clathrin, dan setelah vesikel dilepaskan ke dalam sitoplasma, reseptor membran (berbagai jenisnya), dan juga akan menginternalisasi sejumlah kecil cairan ekstraseluler. .

Sebaliknya, dalam cairan pinositosis, bahan yang memasuki sel tidak dipilih dan vesikel yang terbentuk di membran sel tidak memiliki lapisan clathrin, tetapi lebih sering oleh protein seperti caveolin. Proses ini juga disebut endositosis yang tidak tergantung clathrin.

Ada juga beberapa vakuola yang lebih besar yang memasukkan bahan dalam larutan ke dalam sel dalam proses yang dikenal sebagai "makropinositosis". Selama proses ini tidak ada selektivitas material.

fitur

Endositosis memiliki berbagai macam fungsi di dalam sel, namun ini bervariasi jika itu adalah organisme uniseluler atau multiseluler atau jenis persyaratan yang dimiliki sel pada waktu tertentu.

Fungsi fagositosis

Proses tersebut dapat dianggap sebagai proses pemberian makan utama atau metode pertahanan dan pembuangan limbah. Pada protozoa dan organisme metazoa yang lebih rendah (misalnya amuba), fagositosis adalah suatu mekanisme untuk menangkap partikel makanan, baik itu zat sisa, bakteri atau protozoa lainnya.

Organisme ini mendeteksi materi yang akan dicerna melalui reseptor membran dan melingkupinya dengan proyeksi membran, membentuk vesikel besar yang akan diproses di dalam organisme.

Di sisi lain, di sebagian besar organisme, fagositosis memenuhi fungsi selain nutrisi seluler. Dalam hal ini, fagositosis digunakan oleh sel khusus yang disebut fagosit "profesional", yang akan menghilangkan zat limbah dan agen penyerang dari tubuh sebagai mekanisme pertahanan.

Fungsi pinositosis

Fungsi pinositosis pada dasarnya adalah memasukkan bahan dalam larutan ke dalam sel. Zat terlarut dan metabolit yang diserap diperuntukkan bagi metabolisme sel dan juga digunakan dalam sintesis beberapa protein yang sangat penting dalam fungsi organisme.

Di sisi lain, bahan yang masuk dapat dipilih untuk memberikan energi tangan pertama untuk metabolisme sel.

Contoh

Endositosis terjadi pada berbagai skala dalam organisme eukariotik. Di sini kami akan menyebutkan beberapa contoh luar biasa:

Fagositosis

Pada mamalia dan juga vertebrata lainnya, ada beberapa kelas sel yang merupakan bagian dari jaringan darah yang disebut sel darah putih. Sel-sel ini bertindak seperti fagosit profesional, yang berarti bahwa mereka adalah sel khusus dalam melahap materi.

Makrofag, limfosit, dan neutrofil (leukosit), bertanggung jawab untuk menghilangkan dan menelan mikroorganisme infeksi dari tubuh.

Fagosit dalam darah umumnya bekerja paling baik bila dapat menjebak patogen di permukaan, seperti dinding pembuluh darah atau bekuan fibrin.

Sel-sel ini berperan serta dalam fungsi imun spesifik dan nonspesifik, bahkan terdapat fagosit yang khusus menyajikan antigen untuk memicu respon imun.

Selain itu, makrofag "terutama" bertanggung jawab untuk menelan dan menghilangkan sekitar 10 ¹¹ sel darah merah dari darah, serta sel tua dan zat sisa lainnya, untuk mempertahankan proses pembaruan sel yang berkelanjutan. Bersama dengan limfosit, mereka bekerja untuk menghancurkan sebagian besar patogen di dalam tubuh.

Pinositosis

Proses pinositosis biasanya cukup efektif dalam memasukkan bahan ekstraseluler. Pada pinositosis absorptif, reseptor yang terletak pada membran fossa vesikel berlapis clathrin dapat mengenali faktor pertumbuhan, berbagai hormon, protein pembawa, serta lipoprotein dan protein lainnya.

Contoh klasik dari proses ini adalah penangkapan kolesterol dari reseptor di membran. Kolesterol diangkut ke aliran darah dalam bentuk lipoprotein, yang paling sering dimobilisasi adalah LDC atau lipoprotein densitas rendah.

Namun, berbagai macam metabolit seperti vitamin B12 dan bahkan zat besi juga ditangkap dalam proses tersebut, bahan yang tidak dapat diinternalisasi oleh sel melalui proses transpor aktif. Keduanya menentukan metabolit dalam sintesis hemoglobin, protein yang berspesialisasi dalam pengangkutan oksigen dalam darah.

Di sisi lain, material juga terintegrasi ke dalam sel secara efisien, melalui pinositosis cairan. Dalam sel endotel pembuluh darah, vesikula mengangkut sejumlah besar zat terlarut dan cairan dari aliran darah ke ruang intraseluler.

Endositosis, "proses skala besar"

Endositosis adalah proses yang sangat umum pada sel eukariotik, di mana bahan terintegrasi baik dalam larutan maupun dalam bentuk makromolekul dan bahkan seluruh sel dan mikroorganisme.

Dalam kasus endositosis yang dimediasi reseptor, depresi berlapis clathrin menempati sekitar 2% dari total luas permukaan membran sel. Masing-masing depresi ini memiliki waktu paruh dua menit, yang menyebabkan seluruh membran sel terinternalisasi dalam jangka waktu antara 1 dan 2 jam.

Ini berarti bahwa 3 hingga 5% membran rata-rata diinternalisasi setiap menit, yang memberi kita gambaran tentang besarnya proses dan pembaruan berkelanjutan yang dialami membran sel.

Makrofag yang ada dalam jaringan darah, misalnya, "menelan" hingga 35% volume sitoplasma mereka dalam waktu sekitar satu jam, 3% membran plasma setiap menit, dan 100% dalam waktu sekitar setengah jam.

Kerugian dari endositosis

Meskipun ini merupakan proses penting untuk nutrisi seluler, penyerapan zat limbah dan penangkapan mikroorganisme eksternal, selama proses seperti endositosis yang dimediasi reseptor, banyak virus dan patogen masuk ke dalam sel. Influenza dan HIV mengikuti rute ini sebagai cara langsung untuk memasuki sel.

Apa yang terjadi setelah endositosis?

Vesikel dilepaskan ke dalam sitoplasma dan bahan yang melingkupinya diproses oleh lisosom. Dalam lisosom ada baterai enzimatik yang kuat di mana zat yang ada di vesikel terdegradasi menjadi produk yang dapat digunakan oleh metabolisme sel.

Namun, dalam proses degradasi, berbagai komponen membran plasma ditemukan kembali. Reseptor spesifik dari depresi yang dilapisi dengan clathrin dan bahan lain seperti berbagai protein membran, dikirim ke aparatus Golgi atau ke permukaan sel untuk diintegrasikan kembali ke dalamnya dalam vesikel daur ulang.

Proses daur ulang ini sangat mudah dan terjadi pada kecepatan yang sama dengan pembentukan vesikel, karena membran sel hanya mensintesis 5% permukaannya setiap jam.

Referensi

1. Alcamo, IE (1996) Tinjauan Singkat Mikrobiologi Cliffs. Wiley Publishing, Inc., New York, New York.
2. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2004). Biologi sel esensial. New York: Ilmu Garland. Edisi ke-2
3. Madigan, MT, Martinko, JM & Parker, J. (2004). Brook: Biologi Mikroorganisme. Pendidikan Pearson.
4. Cooper, GM, Hausman, RE & Wright, N. (2010). Sel. (hlm. 397-402). Marban.
5. Hickman, C.P, Roberts, LS, Keen, SL, Larson, A., I´Anson, H. & Eisenhour, DJ (2008). Prinsip Terpadu zoologi. New York: McGraw-Hill. 14 ^th Edition.
6. Jiménez García, L. J & H. Merchand Larios. (2003). Biologi seluler dan molekuler. Mexico. Editorial Pearson Education.
7. Kühnel, W. (2005). Color Atlas of Cytology and Histology (edisi ke-11) Madrid, Spanyol: Editorial Médica Panamericana.
8. Smythe, E. & Warren, G. (1991). Mekanisme endositosis yang dimediasi reseptor. Eur. J. Biochem. 202: 689-699.