If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Եթե գտնվում ես վեբ զտիչի հետևում, խնդրում ենք համոզվել, որ *.kastatic.org և *.kasandbox.org տիրույթները հանված են արգելափակումից։

Հիմնական նյութ

Զանգվածային տեղափոխություն

Էնդոցիտոզ և էկզոցիտոզ: Ֆագոցիտոզ, պինոցիտոզ և ընկալիչներով միջնորդված էնդոցիտոզ:

Ներածություն

Պատկերացրու, որ դու մակրոֆագ ես. անխնա սպիտակ արյան բջիջ, որը ամեոբանման է, սողում է մարմնի հյուսվածքների միջով, փնտրում է հարուցիչներ, մահացած և մահացող բջիջներ և այլ անցանկալի մասնիկներ: Երբ բախվում ես դրանցից մեկին, քո խնդիրը ոչ միայն այն ոչնչացնելն է, այլ ամբողջովին կուլ տալը:
Այս ամբողջական ոչնչացումը կարող է մի փոքր ծայրահեղ թվալ, բայց այն ծառայում է երկու կարևոր նպատակի։ Նախ՝ այն վերականգնում է մարմնի օգտագործման համար արժեքավոր մակրոմոլեկուլները: Երկրորդ՝ օտարածին ախտածինների առկայության դեպքում այն թույլ է տալիս մակրոֆագին ախտածնի բեկորները ներկայացնել իր մակերևույթին։ Ախտածնի մասնիկների ներկայացումը ահազանգ է այլ իմունային բջիջների համար և ծանուցում է, որ ախտածին է առկա և առաջացնում է իմունային պատասխան։
Եկ մի քայլ հետ գնանք։ Ինչպե՞ս է մակրոֆագը «ուտում» ախտածին կամ բջջի մասնիկներ։ Նախորդ մի քանի բաժիններում խոսել ենք այն եղանակների մասին, որ իոնները և փոքր մոլեկուլները (ինչպիսիք են շաքարները և ամինաթթուները) օգտագործում են անցուղիների և փոխադրիչների միջոցով բջիջ մուտք գործելու և դուրս գալու համար։ Անցուղի առաջացնող և փոխադրիչ սպիտակուցները հիանալի տարբերակում են, թե որ մոլեկուլներին թույլ տան անցնել թաղանթը, բայց դրանք շատ փոքր են, որպեսզի թույլ տան բջջին կլանել, օրինակ, մեկ ամբողջական բակտերիա։
Փոխարենը, բջիջները մեծաքանակ փոխադրման մեխանիզմների կարիք ունեն, որոնց շնորհիվ մեծ մասնիկները (կամ մեծ քանակությամբ փոքր մասնիկներ) տեղափոխվում են բջջաթաղանթով։ Այս մեխանիզմները ներառում են փոխադրվելու համար մասնիկների փաթեթավորում իրենց սեփական թաղանթային գնդիկներում, որոնք այնուհետև կարող են թաղանթից անջատվել կամ ձուլվել թաղանթին՝ փոխադրելով մասնիկները։ Օրինակ՝ մակրոֆագը կլանում է ախտածնից բաղկացած իր կերակուրը՝ դրա շուրջն իր թաղանթը տարածելով, ապա պարփակելով այն թաղանթի մեջ, որը կոչվում է սննդային վակուոլ (որտեղ այն հետո մարսվում է)։
Մակրոֆագերը մեծաքանակ փոխադրման լավ օրինակ են տրամադրում, իսկ քո մարմնի բջիջների մեծամասնությունը ամբողջական միկրոօրգանիզմներ չեն կլանում։ Սակայն բջիջների մեծամասնությունն ունեն մեծաքանակ փոխադրման մեխանիզմների որևէ տեսակ։ Այս մեխանիզմները թույլ են տալիս բջիներին շրջակա միջավայրից սննդանյութեր ձեռք բերել, արտաբջջային հեղուկից ընտրողականորեն մասնիկներ «վերցնել» կամ ազդանշանային մոլեկուլներ արձակել՝ հարևանների հետ հաղորդկցվելու համար։ Ինչպես ակտիվ փոխադրման գործընթացները, որոնք փոխադրիչ սպիտակուցների միջոցով իոններ և փոքր մոլեկուլներ են տեղափոխում, մեծաքանակ փոխադրումը ևս էներգիա պահանջող գործընթաց է։
Այստեղ մենք կանդրադառնանք մեծաքանակ փոխադրման տարբեր եղանակների՝ ֆագոցիտոզ, պինոցիտոզ, ընկալիչով միջնորդավորված էնդոցիտոզ և էկզոցիտոզ:

Էնդոցիտոզ

Էնդոցիտոզը (էնդո՝ ներքին, ցիտոզ՝ փոխադրման մեխանիզմ) ընդհանրական եզրույթ է ակտիվ փոխադրման տարբեր տեսակների համար, որոնք մասնիկները բջիջ են բերում՝ դրանք պլազմային թաղանթից ստեղծված վակուոլում պարփակելով։
Գոյություն ունեն էնդոցիտոզի տեսակներ, բայց բոլորի հիմքում նույն հիմնական գործընթացն է։ Սկզբում բջջի պլազմային թաղանթը ներփքվում է՝ թիրախավորված մասնիկի կամ մասնիկների շուրջը գրպանիկ առաջացնելով։ Հետո գրպանը փակվում է մասնագիտացած սպիտակուցների միջոցով՝ մասնիկները թողնելով բջջում նոր ձևավորված բշտիկի կամ վակուոլի մեջ։
Էնդոցիտոզը կարող է բաժանվել հետևյալ ենթատեսակների՝ ֆագոցիտոզ, պինոցիտոզ և ընկալիչով միջնորդավորված էնդոցիտոզ։

Ֆագոցիտոզ

Ֆագոցիտոզը (բառացի՝ «բջիջ ուտել») էնդոցիտոզի ձև է, որում մեծ մասնիկները, ինչպես բջիջները կամ բջիջների մասնիկները, փոխադրվում են բջջի ներսը։ Մենք արդեն տեսանք ֆագոցիտոզի մեկ օրինակ, քանի որ սա էնդոցիտոզի այն տեսակն է, որն օգտագործվում է մակրոֆագի կողմից՝ ախտածին կլանելու համար։
Մշակված նկարի աղբյուրը՝ Openstax (բնօրինակը՝ ըստ Mariana Ruiz Villareal-ի)։
Ամեոբաներ կոչվող միաբջիջ կորիզավորները ևս օգտագործում են ֆագոցիտոզը իրենց որսին հետևելու և սպառելու համար։ Կամ, առնվազն, նրանք փորձում են․ ստորև բերված նկարների շարքը ցույց է տալիս մի զայրացած ամեոբա, որը փորձում է ֆագոցիտոզով կլանել խմորասնկի բջիջ, որը փոքր-ինչ շատ մեծ է։
Երբ բջիջը հաջողությամբ կլանում է թիրախավորված մասնիկը, մասնիկը պարունակող գրպանիկը անջատվում է թաղանթից, և կառաջանա թաղանթով շրջապատված սննդային վակուոլ: Սննդային վակուոլը հետագայում միաձուլվում է լիզոսոմ կոչվող օրգանոիդի հետ, որը բջջի «վերամշակման կենտրոնն» է։ Լիզոսոմները ունեն ֆերմենտներ, որոնք մասնատում են կլանված մասնիկն իր հիմնական բաղադրիչների (ինչպես ամինաթթուների և շաքարների), որոնք հետո կարող են օգտագործվել բջջի կողմից։
Նկարի աղբյուրը՝ լուսանկարների շարքը՝ ըստ Margaret Clarke1-ի տեսանյութի (Cell Image Library, CIL: 12654; Clarke et al., 2010)։

Պինոցիտոզ

Պինոցիտոզը (բառացի՝ «բջջի խմելը») էնդոցիտոզի ձև է, որում բջիջը վերցնում է արտաբջջային հեղուկի քիչ քանակություններ։ Պինոցիտոզը տեղի է ունենում շատ տեսակի բջիջների մոտ և շարունակաբար՝ բջիջների կողմից նմուշառելով և վերանմուշառելով շրջապատի հեղուկը՝ ցանկալի սննդանյութեր և այլ մոլեկուլներ ստանալու համար։ Բջջի «խմած» նյութը պահվում է փոքր բշտիկներում, որոնք ֆագոցիտոզի արդյունքում առաջացած վակուոլից շատ ավելի փոքր են։
Մշակված նկարի աղբյուրը՝ OpenStax Biology (բնօրինակը՝ ըստ Mariana Ruiz Villareal-ի)։

Ընկալիչով միջնորդավորված էնդոցիտոզ

Ընկալիչով միջնորդավորված էնդոցիտոզը էնդոցիտոզի տեսակ է, որի դեպքում բջջի մակերեսի ընկալիչ սպիտակուցների միջոցով թիրախավորված մոլեկուլը կալանավորվում է։ Ընկալիչները, որոնք տրանսմեմբրանային սպիտակուցներ են, կուտակվում են պլազմային թաղանթի որոշ հատվածներում, որոնք հայտնի են որպես «ծածկված խորշեր»։ Այս անունը գալիս է ծածկող սպիտակուցներ կոչվող սպիտակուցների շերտից, որոնք հայտնաբերված են խորշի ցիտոպլազմային կողմում։ Կլատրինը, որը պատկերված է վերը բերված տրամագրում, լավագույնս ուսումնասիրված ծածկող սպիտակուցն է2։
Երբ ընկալիչները կապվում են հատուկ թիրախավորված մոլեկուլին, սկսվում է էնդոցիտոզը, և ընկալիչներն ու դրանց միացած մոլեկուլները տեղափոխվում են բջիջ՝ բշտիկի մեջ պարփակված։ Ծածկող սպիտակուցները մասնակցում են այս գործընթացին՝ բշտիկին տալով իր շրջանաձև տեսքը և դրան օգնելով պոկվել թաղանթից։ Ընկալիչով միջնորդավորված էնդոցիտոզը բջիջներին թույլ է տալիս վերցնել մոլեկուլների ահռելի քանակներ, որոնք համեմատաբար հազվադեպ են (առկա են ցածր կոնցենտրացիաներով) հանդիպում արտաբջջային հեղուկում2,3։
Չնայած ընկալիչով միջնորդավորված էնդոցիտոզի նպատակն է բջիջ բերել օգտակար նյութեր, այլ անցանկալի մասնիկներ ևս կարող են մուտք գործել նույն ուղիով։ Գրիպի վիրուսները, դիֆթերիայի և խոլերայի տոքսինները բջիջ են մտնում ընկալիչով միջնորդավորված էնդոցիտոզով։
Պատկերացրու՝ որոշակի տեսակի մոլեկուլ ընկալիչով միջնորդավորված էնդոցիտոզով հեռացվել է արյունից։ Ի՞նչ կլիներ, եթե այդ մոլեկուլի համար նախատեսված ընկալիչ սպիտակուցը բացակայեր կամ արատ ունենար:

Էկզոցիտոզ

Բջիջները որոշակի մոլեկուլներ ընդունելու կարիք ունեն, ինչպիսիք են սննդանյութերը, բայց նաև կարիք ունեն այլ մոլեկուլներ արտաքին միջավայր արտահանելու, օրինակ՝ ազդանշանային սպիտակուցներ և տարբեր արգասիքներ։ Էկզոցիտոզը (էկզո՝ արտաքին, ցիտոզ՝ փոխադրման մեխանիզմ) մեծաքանակ փոխադրման օրինակ է, որի դեպքում նյութերը փոխադրվում են բջջից դեպի դուրս՝ թաղանթով պատված բշտիկներով, որոնք միաձուլվում են պլազմային թաղանթին։
Մշակված նկարի աղբյուրը՝ OpenStax Biology (բնօրինակը՝ ըստ Mariana Ruiz Villareal-ի)։
Այս բշտիկներից որոշները գալիս են Գոլջիի համալիրից և պարունակում են բջջի կողմից հատուկ բջջից դուրս արտազատելու համար ստեղծված ազդանշանային սպիտակուցներ։ Այլ բշտիկներ պարունակում են թափոններ, որոնցից բջիջը պետք է ազատվի, ինչպես այն մնացորդները, որոնք մնում են ֆագոցիտոզի ենթարկված մասնիկի մարսումից հետո։
Այս բշտիկները տեղափոխվում են բջջի եզր, որտեղ դրանք կարող են միաձուլվել պլազմային թաղանթի հետ և արտահանել իրենց պարունակությունը դեպի արտաբջջային տարածություն։ Որոշ բշտիկներ ամբողջովին ձուլվում են թաղանթին, մինչդեռ մյուսները հետևում են «համբուրել և վազել» մոդելին, այսինքն՝ միաձուլվում են այնքան, որ բավականացնի իրենց պարունակությունը արտահանելուն («համբուրում են» թաղանթը), մինչև նորից պոկվելը և բջջի ներքին միջավայր վերադառնալը4։

Ուզո՞ւմ ես միանալ խոսակցությանը։

Առայժմ հրապարակումներ չկան։
Անգլերեն հասկանո՞ւմ ես: Սեղմիր այստեղ և ավելի շատ քննարկումներ կգտնես «Քան» ակադեմիայի անգլերեն կայքում: