Pengertian Endositosis Sel - Kemampuan untuk menginternalisasi bahan dari luar sel penting untuk beberapa proses seluler termasuk konsumsi nutrisi penting, pengangkatan sel mati atau rusak dari tubuh, dan pertahanan terhadap mikroorganisme.
Sel eukariotik menginternalisasi cairan, molekul besar dan kecil, dan bahkan sel lain dari lingkungannya melalui proses yang disebut endositosis. Selama endositosis, membran plasma sel membentuk saku di sekitar bahan yang akan diinternalisasi. Saku menutup dan kemudian terpisah dari dalam permukaan membran plasma untuk membentuk gelembung yang tertutup membran.
Ada dua jenis utama endositosis yang dibedakan berdasarkan ukuran vesikel yang terbentuk dan mesin seluler yang terlibat. Pinositosis menggambarkan internalisasi cairan ekstraseluler dan makromolekul kecil melalui vesikel kecil. Fagositosis menggambarkan konsumsi partikel besar seperti puing-puing sel dan seluruh mikroorganisme melalui vesikel besar. Sementara semua sel eukariotik terus menerus menelan cairan dan molekul dengan pinositosis, hanya sel-sel fagositik khusus yang memakan partikel besar.
 |
| Mikrograf elektron transmisi warna yang disempurnakan dari amuba yang menelan sel ganggang hijau untuk makanan. Pada fagositosis, sejenis endositosis, vesikel besar menelan seluruh mikroorganisme. |
Sel Fagositik Khusus Menelan Partikel Besar
Fagositosis dimulai dengan perluasan proyeksi besar seperti tangan dari membran plasma. Proyeksi mengelilingi partikel dan sekering bersama sehingga partikel benar-benar tertelan dalam vesikel besar di dalam sel yang disebut phagosome.
Di dalam sel, fagosom menyatu dengan organel membran lain yang disebut lisosom , membentuk organel membran tunggal dan mencampur isinya dalam proses. Lisosom, bertindak sebagai "lambung" sel, membawa enzim pencernaan yang memecah semua jenis molekul biologis. Akibatnya, setelah fagosom menyatu dengan lisosom, enzim pencernaan memecah bahan yang dicerna menjadi molekul kecil yang diangkut ke dalam sitosol dan tersedia untuk penggunaan sel.
Banyak organisme bersel tunggal seperti amuba dan ciliata menggunakan fagositosis sebagai sarana untuk memperoleh makanan. Pada hewan multiseluler, hanya tipe sel khusus yang menggunakan fagositosis. Sebagai contoh, pada manusia, sel darah putih khusus yang disebut makrofag menggunakan fagositosis untuk mempertahankan tubuh terhadap infeksi dengan menelan mikroorganisme yang menyerang dan untuk menghilangkan puing-puing sel dari tubuh dengan menelan sel yang rusak atau tua.
Semua Sel Eukariotik Terus Menelan Cairan dan Molekul oleh Pinositosis
Berbeda dengan fagositosis, pinositosis dimulai dengan lubang cembung kecil pada permukaan sel yang mengumpulkan bahan atau cairan untuk diinternalisasi. Lubang cembung meluas ke bagian dalam sel membentuk vesikel kecil yang mencubit dari bagian dalam membran plasma. Semua sel eukariotik memiliki aliran vesikel terus menerus yang tumbuh dari membran plasma. Penghapusan konstan membran dari membran plasma akan dengan cepat menguras membran plasma jika bukan karena efek penyeimbangan dari proses berkelanjutan lain yang disebut exocytosis. Eksositosis adalah proses di mana vesikel dari dalam sel bergabung dengan membran plasma untuk mengeluarkan bahan dan cairan. Jadi, pinositosis membawa cairan dan material ke dalam sel dan menghilangkan membran dari membran plasma, sementara eksositosis mengeluarkan cairan dan pasangan dari sel sambil menambahkan membran ke membran plasma. Dengan demikian, kedua proses tersebut bekerja bersama untuk secara terus menerus mendaur ulang membran plasma.
Bentuk pinositosis yang paling dipahami adalah endositosis yang dimediasi reseptor. Endositosis yang dimediasi reseptor secara selektif menginternalisasi molekul spesifik yang ditemukan dalam konsentrasi rendah di ruang ekstraseluler, seperti hormon , faktor pertumbuhan, antibodi, zat besi, enzim, vitamin, dan kolesterol. Molekul spesifik yang diinternalisasi berikatan dengan protein disebut reseptor pada permukaan luar sel. Reseptor adalah protein yang tertanam dalam membran plasma dengan bagian-bagian dari protein yang membentang di luar sel untuk membentuk situs pengikatan untuk molekul tertentu. Setelah molekul berikatan dengan reseptornya, reseptor bergerak di dalam membran plasma dan menjadi terkonsentrasi dalam depresi kecil yang disebut lubang berlapis clathrin . Lubang berlapis clathrin terbentuk ketika banyak molekul protein clathrin berinteraksi satu sama lain untuk membentuk struktur cembung seperti keranjang di bagian dalam membran plasma yang membentuk membran menjadi lubang. Lubang yang dilapisi kemudian secara invaginasi, atau membentuk ke dalam, untuk membentuk vesikel berlapis clathrin yang mencubit membran plasma ke dalam sitoplasma . Karenanya, vesikel yang dilapisi clathrin membawa protein reseptor yang diambil dari membran plasma dan molekul terikatnya diambil dari ruang ekstraseluler.
Setelah vesikel berlapis clathrin mencubit dari permukaan dalam membran plasma, lapisan clathrin dilepas. Vesikel yang "tidak dilapisi", masih membawa protein reseptor dan molekul muatannya yang terikat, menyatu dengan organel membran lain yang disebut endosom . Fungsi endosom sebagai "stasiun penyortiran." Dalam endosom, molekul diurutkan dan dikemas menjadi vesikel baru untuk transportasi ke berbagai lokasi di dalam sel.
Reseptor yang dibawa ke dalam sel oleh endositosis yang dimediasi reseptor memiliki satu dari beberapa nasib setelah menurunkan muatannya dan meninggalkan endosom: (1) mereka dapat didaur ulang kembali ke area yang sama dari membran plasma tempat mereka berasal; (2) mereka dapat diangkut ke daerah lain dari membran plasma; atau (3) mereka dapat diangkut ke lisosom di mana mereka terdegradasi. Jadi, berbeda dengan fagositosis, tidak semua bahan yang dibawa ke dalam sel oleh endositosis yang dimediasi reseptor berakhir di lisosom untuk pencernaan.
Endositosis Kolesterol
Endositosis yang dimediasi reseptor ditemukan oleh Michael Brown dan Joseph Goldstein, yang sedang menyelidiki internalisasi kolesterol oleh sel-sel dari aliran darah. Brown dan Goldstein memenangkan Hadiah Nobel dalam bidang kedokteran pada tahun 1985 untuk penemuan mereka. Kolesterol, sejenis lipid, tidak larut dan diangkut dalam aliran darah yang terikat dengan protein dalam partikel yang disebut lowdensity lipoproteins (LDL).
Partikel LDL berikatan dengan reseptor LDL pada permukaan sel, dan kompleks LDL / reseptor terkonsentrasi ke dalam lubang clathrincoated. Lubang yang dilapisi clathrin berkembang menjadi vesikel berlapis clathrin yang bergerak ke bagian dalam sel, kehilangan mantel clathrin mereka, dan menyatu dengan endosom. Lingkungan asam dari endosom menyebabkan partikel LDL terlepas dari reseptor LDL, dan keduanya diurutkan dari satu sama lain. Partikel LDL diangkut ke lisosom di mana mereka dipecah oleh enzim pencernaan; kolesterol dilepaskan ke dalam sitosoldi mana ia digunakan dalam sintesis membran baru.
Reseptor LDL dikemas ke dalam vesikel membran yang melakukan perjalanan kembali dan menyatu dengan membran plasma (melalui eksositosis) sehingga reseptor sekali lagi menghadapi bagian luar sel dan dapat mengambil lebih banyak partikel LDL untuk memulai siklus lagi.
Daftar Pustaka
Aderem, Alan, and David M. Underhill. "Mechanisms of Phagocytosis in Macrophages." Annual Review of Immunology 17 (1999): 593–623.
Alberts, Bruce, et al. Molecular Biology of the Cell, 4th ed. New York: Garland Publishing, 2000.
Mukherjee, Sushmita, Richik N. Ghosh, and Frederick R. Maxfield. "Endocytosis." Physiological Reviews 77 (1997): 759–803.
Schmid, Sandra L. "Clathrin-Coated Vesicle Formation and Protein Sorting: An Integrated Process." Annual Review of Biochemistry 66 (1997): 511–548.
EmoticonEmoticon