Tahapan dan fungsi fagositosis

Apa itu fagositosis?

Fagositosis adalah proses di mana sel -sel "menangkap" berbagai zat dan molekul dari tengah yang mengelilingi mereka berkat pembentukan invaginasi membran plasma, yang membentuk vesikel intraseluler yang dikenal sebagai endosom. Fagositosis, bersama dengan pinositosis dan endositosis yang dimediasi reseptor, tambahkan hingga tiga jenis endositosis

Pinositosis berkaitan dengan konsumsi cair dan molekul kecil, sedangkan endositosis yang dimediasi reseptor menyiratkan penyatuan molekul spesifik untuk protein penerima membran. Fagositosis dianggap sebagai bentuk makanan, karena terkait dengan konsumsi molekul besar, sel lain atau "tetap" dari sel lain.

Fagositosis bakteri (Sumber: Grahamcolm di Wikipedia Inggris [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Dalam organisme multiseluler seperti tanaman, hewan dan jamur, tidak semua sel memiliki kemampuan untuk elemen eksternal fagosit, yang berarti bahwa ada beberapa sel khusus untuk tujuan ini, yang dikenal sebagai "sel fagosit".

Sel fagositik didistribusikan oleh semua jaringan tubuh dan mengerahkan fungsi yang berbeda. Makrofag adalah contoh yang baik dari sel fagositik yang termasuk dalam sistem kekebalan tubuh, yang fungsinya adalah untuk mempertahankan diri dari mikroorganisme yang memasuki tubuh kita.

Fagositosis / foto pulih dari fagositosis77.Blogspot.com

Proses fagositosis tidak masuk akal dalam sel eukariotik tanpa adanya ornaul intraseluler.

Fagositosis juga dikenal sebagai "heterofag" (konsumsi senyawa ekstraseluler), karena berbeda dari "autophagy", yang merupakan proses normal yang terjadi dalam lisosom dari hampir semua sel eukariotik.

Tahap fagositosis

Setelah makrofag menelusuri virus (1-3), ia memecahnya menjadi potongan-potongan dengan lisosom (4.5) yang kemudian dilepaskan dari sel sebagai limbah (6). Foto pulih dari: askabiologist.untuk itu.Edu.

Pada organisme eukariota yang lebih tinggi, sel -sel fagositik utama berasal dari prekursor umum yang berawal dari sumsum tulang. Sel -sel ini dikenal sebagai "sel darah putih" dan merupakan leukosit polimorfonuklear (neutrofil), monosit dan makrofag.

Proses fagositosis dapat dianalisis sebagai serangkaian langkah atau tahap berurutan, yang terdiri dalam (1) pengakuan material yang fagosit, (2) dalam pembentukan fagosom, yang merupakan semacam kandung empedu intraseluler, dan (3 ) Dalam pembentukan fagolisosoma, peristiwa yang berakhir dengan "pencernaan".

Dapat melayani Anda: Kandung empedu sel: Karakteristik, jenis dan fungsi

Tahap pengakuan

Fagositosis bukanlah proses yang sederhana. Di antara banyak hal lainnya, ini menyiratkan pengakuan sinyal spesifik dan penyatuan partikel atau organisme untuk reseptor spesifik yang terletak di permukaan luar membran plasma sel fagositik.

Proses awal ini dapat dianggap sebagai semacam "netralisasi", terutama ketika datang ke fagositosis yang dimediasi oleh sel sistem kekebalan tubuh tertentu, yang bertanggung jawab atas penghapusan sel invasif invasif.

Dengan demikian, permukaan membran plasma sel fagositik (atau organisme uniseluler yang fagositan) dilengkapi dengan baterai reseptor yang mampu mengenali molekul spesifik (ligan) yang ditemukan pada permukaan sel invasif atau mereka khas partikel makanan.

Reseptor ini, yang umumnya merupakan protein membran komprehensif dengan ekstensi ekstraseluler, berikatan dengan ligannya, yang memicu serangkaian peristiwa pensinyalan internal yang mengirim pesan yang diterjemahkan sebagai "ada makanan di luar".

Tahap pembentukan fagosoma

Proses fagositosis

Setelah sel yang fagositisasi partikel makanan atau sel "asing" lainnya menerima pesan yang dikirim dari permukaan, dalam membran plasma ada invaginasi, yang berarti bahwa sel “melanda” bahan yang menjadi fagosit yang mengelilinginya dengan miliknya sendiri selaput.

Pada tahap ini diamati bagaimana membran meluas ke sel lain dan ekstensi ini kadang -kadang dikenal sebagai "pseudopod". Ketika ekstrem pseudopoda dikumpulkan dengan melampirkan elemen asing, "kandung empedu" internal terbentuk.

Tahap pembentukan fagolisosom dan pencernaan

Fag. Ini memiliki kemampuan untuk bergabung dengan organel intraseluler lainnya: lisosom.

Perbandingan antara fagositosis dan eksositosis. Sumber: Bioestudiant19, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Fusi antara fagosom dan lisosom menghasilkan fagolisosom, yang sesuai dengan organel senyawa di mana "pencernaan" atau "disintegrasi" senyawa fagosit (baik seluruh sel, bagian dari mereka atau molekul ekstraseluler lainnya) terjadi).

Dapat melayani Anda: kromatin: jenis, karakteristik, struktur, fungsi

Since lysosomes are the organelles in charge of the degradation of poor or waste intracellular material, these are equipped with different hydrolytic and proteolytic enzymes that give them the ability to disintegrate (in smaller fragments) the particles contained in the phagosomes with which They merge.

Bahan yang dihasilkan dari degradasi fagolisomal ini dapat secara definitif dieliminasi sebagai bahan limbah dari sel fagositik atau dapat digunakan sebagai "blok konstruksi" untuk sintesis senyawa intraseluler baru.

Fungsi

Fagositosis memiliki banyak fungsi penting dalam organisme eukariotik. Dalam protozoa dan makhluk uniseluler lainnya, misalnya, proses ini sangat penting untuk nutrisi, karena sebagian besar makanan dicerna dengan cara ini.

Fagositosis dalam amuba

Di banyak organisme multiseluler, di sisi lain, fagositosis sangat penting untuk pertahanan spesifik dan tidak spesifik, yaitu, untuk kekebalan bawaan dan kekebalan adaptif.

Ini memiliki fungsi utama dalam "penghancuran" mikroorganisme penyerbu patogen seperti bakteri, parasit, dll., Dan juga terlibat dalam pemulihan kondisi normal di lokasi di mana infeksi atau peradangan telah terjadi, yaitu, penting untuk perbaikan luka.

Juga dalam konteks kekebalan, fagositosis sangat penting untuk proses penyajian antigen dan aktivasi limfosit spesifik dari sistem kekebalan tubuh (sel B dan sel T), yang berpartisipasi dalam pertahanan tubuh terhadap agen aneh atau asing.

Fagositosis juga terlibat dalam eliminasi dan "daur ulang" sel -sel tubuh yang melewati peristiwa apoptosis, sehingga komponen mereka dapat digunakan kembali atau ditujukan untuk pembentukan molekul baru atau organel intraseluler.

Sebagai fakta yang aneh, makrofag tubuh manusia bertanggung jawab atas konsumsi harian lebih dari 100 juta eritrosit yang dikenakan atau mereka berfungsi secara tidak benar dalam aliran darah.

Itu dapat melayani Anda: sel cromafin: karakteristik, histologi, fungsi

Sel sistem kekebalan tubuh yang melakukan fagositosis

Skema fagositosis yang disederhanakan. Sumber: phagocytosis_in_three_steps.PNG: Graham Colm Talk.Grahamcolm di.Pekerjaan Wikipediaderivatif: Retama, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Sel sistem kekebalan yang dilakukan dengan fagositosis juga dapat menggunakan banyak mekanisme untuk menghancurkan patogen, seperti:

Radikal oksigen

Mereka adalah molekul yang sangat reaktif yang bereaksi dengan protein, lipid dan molekul biologis lainnya. Selama stres fisiologis, jumlah radikal oksigen dalam sel dapat meningkat secara dramatis, menyebabkan stres oksidatif, yang dapat menghancurkan struktur seluler.

Oksida nitrat

Ini adalah zat reaktif, mirip dengan radikal oksigen, yang bereaksi dengan superoksida untuk membuat molekul lain yang merusak beberapa molekul biologis.

Protein antimikroba

Mereka adalah protein yang merusak atau membunuh bakteri khusus. Contoh protein antimikroba termasuk protease, yang membunuh beberapa bakteri yang menghancurkan protein esensial, dan kehalusan, yang menyerang dinding sel bakteri gram positif gram.

Peptida antimikroba

Peptida antimikroba mirip dengan protein antimikroba di mana mereka menyerang dan membunuh bakteri. Beberapa peptida antimikroba, seperti pertahanan, menyerang membran sel bakteri.

Protein serikat

Protein serikat sering menjadi aktor penting dalam sistem kekebalan tubuh bawaan karena protein atau ion yang seharusnya bermanfaat bagi bakteri atau replikasi virus secara kompetitif mengikat.

Referensi

1. Alberts, b., Dennis, b., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, P. (2004). Biologi Sel Esensial. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Brown, e. (sembilan belas sembilan puluh lima). Fagositosis. Bioessays, 17(2), 109-117.
3. Garrett, w. S., & Mellman, i. (2001). Studi endositosis. Di dalam Sel dendritik (Kedua, pp. 213-cp1). Pers Akademik.
4. Lodish, h., Berk, a., Kaiser, c. KE., Krieger, m., Bretscher, a., PLOEGH, h.,... Martin, k. (2003). Biologi Sel Molekul (Edisi ke -5.). Freeman, w. H. & Perusahaan.
5. Platt, n., & Fineran, P. (2015). Mengukur aktivitas fagoklikal sel. Metode dalam Biologi Sel, 126, 287-304.
6. Rosales, c., & Uribe-querol, dan. (2017). Fagositosis: Proses mendasar dalam kekebalan. Biomed Research International, 1-18.
7. Sbarra, a. J., & Karnovskyi, m. L. (1959). Dasar biokimia fagositosis. Jurnal Kimia Biologis, 2. 3. 4(6), 1355-1362.
8. Salomo, e., Berg, l., & Martin, D. (1999). Biologi (Edisi ke -5.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
9. Stuart, l. M., & Ezekowitz, R. KE. B. (2005). Fagositosis: kompleksitas elegan. Kekebalan, 22(5), 539-550.