Tok membrány

ako Tok membrány Sú zhrnuté všetky procesy prenosu medzibunkovej hmoty prostredníctvom endomembránového systému. Patria sem predovšetkým endocytóza, exocytóza a transcytóza, ktoré umožňujú bunkám absorbovať a uvoľňovať látky posunutím membrány. Poruchy toku membrány môžu spôsobiť bunkovú smrť (apoptóza).

Čo je to membránový tok?

Transport látok medzi jednotlivými bunkami tela zodpovedá transportu membrány. Dva najdôležitejšie spôsoby medzibunkového hromadného transportu sú endocytóza a exocytóza. Počas exocytózy sa látky uvoľňujú z bunky. Na druhej strane pri endocytóze sa nebunkové materiály absorbujú do bunky. S týmto cieľom sa bunka otočí naruby, a tak zužuje látku vo svojej bunkovej membráne. Tento proces vytvára vezikuly a vakuoly.

Ak sa biomembrána počas prepravy látok čiastočne posunie, hovoríme o membránovom toku. Membránový prietok sa uskutočňuje v endomembránovom systéme. Tento systém zodpovedá súčtu všetkých eukaryotických organel, medzi ktorými existuje spojenie pre vezikulárny transport.

Okrem endoplazmatického retikula, endozómov, lyzozómov a plazmatickej membrány (bunková membrána) je Golgiho aparát tiež súčasťou endomembránového systému. Naopak, zo systému sú vylúčené peroxizómy, mitochondrie a bunkové jadro. S.

Endocytóza aj exocytóza by sa mali uviesť ako transportné procesy v kontexte toku membrány. Treťou transportnou cestou transportu látky vylučujúcej membránu je transcytóza, t.j. transport látky cez bunkovú membránu sprostredkovaný receptorom.

Funkcia a úloha

Endocytóza toku membrány (alebo transportu materiálu vytesňujúceho membránu) zodpovedá invázii biomembrány. Bunka absorbuje pri invaginácii kvapku tekutiny, určitých makromolekúl alebo veľkých častí potravy. Niekedy dokonca premení menšie bunky na svoju membránu.

Po včlenení látky bunka zúži endozóm v cytoplazme, ktorý potom patrí do endomembránového systému. Okolité médium čiastočne migruje do vnútra bunky. Endocytóza je buď fagocytóza, a preto má ako cieľ pevné častice alebo zodpovedá pinocytóze a absorbuje rozpustené molekuly.

V súvislosti s membránovým tokom je tiež dôležitá endocytóza sprostredkovaná receptormi, pri ktorých asialoglykoproteínové receptory zaisťujú rozpoznávanie častíc a tak spúšťajú absorpciu do vnútra bunky. Tento typ membránového toku je relevantný napríklad pre absorpciu cholesterolu.

Musí sa rozlišovať medzi exocytózou a endocytózou transportu látok premiestnených do membrány. Počas tohto procesu sa látky transportujú z vnútra bunky a uvoľňujú sa do prostredia bunky. Látky prepravované týmto spôsobom sú napríklad látky, ktoré sú produkované samotnou bunkou. Týmto spôsobom však môžu bunky opustiť aj nestráviteľné zvyšky. Takzvaný exóm alebo transportný vezikul sa počas transportu fúzuje s membránou bunky. Vonkajší obal obklopuje lipidová dvojvrstva.

Normálne je exocytóza spojená s endocytózou a potom sa nazýva endocytóza spojená s exocytózou. Kombinácia endocytózy a exocytózy bráni neobmedzenému rozširovaniu buniek. Endocytóza spojená s exocytózou tiež chráni bunku pred syntetizáciou vezikúl a membránových proteínov na transportné účely. Z tohto dôvodu sa tu často používa recyklácia vezikúl.

Treťou transportnou cestou membránového toku je transcytóza, ktorá je známa aj ako cytopempsa. Toto je transport závislý od receptora, ktorý transportuje extracelulárny materiál bunkou, a teda zodpovedá kombinácii exocytózy a endocytózy. Vezikula vytvorená pri tomto postupe uvoľňuje bunku do susednej bunky alebo ju transportuje do extracelulárneho priestoru. Obsah vezikúl zostáva nezmenený. Tento spôsob dopravy ovplyvňuje predovšetkým epitelové bunky v krvných cievach a črevách.

Hlavnými známymi receptormi pre transcytózu sú Fc receptory určitej skupiny, ktoré sa nachádzajú v placente a v apikálnom infantilnom črevnom epiteli. V placente sú primárne zodpovedné za transport materského IgG do dieťaťa.

Svoje lieky nájdete tu

Choroby a choroby

Ak je transport látok narušený transportnými procesmi meniacimi sa na membrány, je to často spôsobené mutáciou transportných proteínov, transportných enzýmov alebo receptorov. S poruchou transportu membrán je spojených množstvo chorôb.

Napríklad nádory sú spojené s ťažkou endocytózou. To isté platí pre infekcie a neurogeneratívne choroby, ako sú neuropatie s obmedzenou schopnosťou chôdze a zníženou rýchlosťou vedenia nervov alebo zmyslové poruchy. Napríklad pri Huntingtonovej chorobe je narušená endocytóza. Pri týchto ochoreniach odumierajúce nervové bunky vyvolávajú príznaky, ako sú poruchy pohybu a zmeny osobnosti. Príčinou choroby je mutácia v proteínovom huntingtíne.

Porucha exocytózy môže mať vážne následky. Exocytóze neurotransmiterov môžu byť napríklad brzdené toxíny. Bakteriálne toxíny môžu zapríčiniť kŕče alebo ochrnutie zablokovaním toku membrány. Exocytóza je tiež ovplyvnená poruchami metabolických chorôb, ako je cystická fibróza. Pri tomto ochorení sa okrem bronchiálnych sekrétov stáva aj pankreatická a žlčová sekrécia viskózna, čo vedie k funkčným poruchám orgánov. Narušená pinocytóza je teraz spojená s chorobami, ako je Alzheimerova choroba, s metabolickými poruchami, zvýšenou hladinou cholesterolu a so zmenami osobnosti.

V konečnom dôsledku môže narušený prietok membrány tiež viesť k závažným poruchám v gastrointestinálnom trakte, a preto je niekedy spojený s gastrointestinálnymi chorobami. Účinky obmedzení toku membrány sú zodpovedajúcim spôsobom rôzne av najhoršom prípade vedú k bunkovej smrti. V súvislosti s poruchami toku membrány nie sú bunky často schopné absorbovať žiadnu alebo iba niekoľko životne dôležitých látok a ťažko alebo vôbec nemôžu vylučovať nadbytočné alebo dokonca toxické látky.