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Tout sur la pinocytose et la consommation d'alcool cellulaire

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Pinocytose: Endocytose en phase liquide

La pinocytose est une forme d'endocytose qui implique l'internalisation des molécules liquides et dissoutes par les cellules. Mariana Ruiz Villarrea / Wikimedia Commons / Domaine Public

Pinocytose est un processus cellulaire par lequel les cellules ingèrent des fluides et des nutriments. Aussi appelé boire de la cellule, la pinocytose est un type de endocytose cela implique le repliement vers l'intérieur de la membrane cellulaire (membrane plasmique) et la formation de vésicules remplies de liquide et liées à la membrane. Ces vésicules transportent le liquide extracellulaire et les molécules dissoutes (sels, sucres, etc.) à travers les cellules ou les déposent dans le cytoplasme. Pinocytose, parfois appelée endocytose en phase fluide, est un processus continu qui se produit dans la plupart des cellules et un moyen non spécifique d’internalisation des nutriments liquides et dissous. Étant donné que la pinocytose implique l'élimination de parties de la membrane cellulaire lors de la formation de vésicules, ce matériau doit être remplacé pour qu'une cellule puisse conserver sa taille. Le matériau membranaire est renvoyé à la surface de la membrane par exocytose. Les processus endocytotiques et exocytotiques sont régulés et équilibrés afin de garantir que la taille d'une cellule reste relativement constante.

Clés à emporter

  • La pinocytose, également connue sous le nom de consommation de cellules ou d'endocytose en phase fluide, est un processus continu qui se produit dans la majorité des cellules. Les fluides et les nutriments sont ingérés par les cellules en pinocytose.
  • La présence de certaines molécules dans le liquide extracellulaire d'une cellule précipite le processus de pinocytose. Les ions, les molécules de sucre et les protéines en sont des exemples courants.
  • La micropinocytose et la macropinocytose sont les deux voies majeures permettant l'absorption de molécules dissoutes et d'eau dans les cellules. Comme l'indiquent les préfixes, la micropinocytose implique la formation de petites vésicules, tandis que la macropinocytose implique la formation de plus grandes.
  • L'endocytose à médiation par les récepteurs permet à la cellule de cibler et de lier des molécules très spécifiques du fluide extracellulaire via des protéines de récepteur situées dans la membrane cellulaire.

Processus De Pinocytose

La pinocytose est initiée par la présence de molécules désirées dans le liquide extracellulaire près de la surface de la membrane cellulaire. Ces molécules peuvent inclure des protéines, des molécules de sucre et des ions. Ce qui suit est une description généralisée de la séquence d'événements survenant au cours de la pinocytose.

Étapes de base de la pinocytose

  • La membrane plasmique se replie vers l’intérieur (invagine) formant une dépression ou une cavité qui se remplit de liquide extracellulaire et de molécules dissoutes.
  • La membrane plasmique se replie sur elle-même jusqu'à ce que les extrémités de la membrane repliée se rejoignent. Cela piège le fluide à l'intérieur de la vésicule. Dans certaines cellules, de longs canaux se forment également à partir de la membrane, profondément dans le cytoplasme.
  • La fusion des extrémités de la membrane repliée éloigne la vésicule de la membrane, permettant ainsi à la vésicule de dériver vers le centre de la cellule.
  • La vésicule peut traverser la cellule et être recyclée dans la membrane par exocytose ou peut fusionner avec un lysosome. Les lysosomes libèrent des enzymes qui cassent les vésicules et en vident leur contenu dans le cytoplasme pour être utilisées par la cellule.

Micropinocytose et Macropinocytose

Les cellules absorbent de l'eau et des molécules dissoutes par deux voies principales: la micropinocytose et la macropinocytose. Dans micropinocytose, de très petites vésicules (mesurant environ 0,1 micromètre de diamètre) se forment lorsque la membrane plasmatique envahit et forme des vésicules internes qui se détachent de la membrane. Cavéole sont des exemples de vésicules micropinocytotiques que l'on trouve dans les membranes cellulaires de la plupart des types de cellules du corps. Les cavéoles ont d'abord été vues dans du tissu épithélial recouvrant les vaisseaux sanguins (endothélium).

Dans macropinocytose, des vésicules plus grandes que celles formées par la micropinocytose sont créées. Ces vésicules contiennent des volumes plus importants de nutriments liquides et dissous. La taille des vésicules varie de 0,5 à 5 micromètres de diamètre. Le processus de macropinocytose diffère de la micropinocytose en ce que des froufrous se forment dans la membrane plasmique au lieu d'invaginations. Volants sont générés lorsque le cytosquelette réordonne l’arrangement des microfilaments d’actine dans la membrane. Les volants prolongent des parties de la membrane sous la forme de protubérances en forme de bras dans le fluide extracellulaire. Les volants se replient ensuite sur eux-mêmes, renfermant des portions du fluide extracellulaire et formant des vésicules appelées les macropinosomes. Les macropinosomes mûrissent dans le cytoplasme et fusionnent avec des lysosomes (le contenu est libéré dans le cytoplasme) ou retournent à la membrane plasmique pour y être recyclés. La macropinocytose est fréquente dans les globules blancs, tels que les macrophages et les cellules dédritiques. Ces cellules du système immunitaire utilisent cette voie pour tester la présence d'antigènes dans le liquide extracellulaire.

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L'endocytose médiée par le récepteur

L'endocytose à médiation par les récepteurs permet aux cellules d'ingérer des molécules telles que les protéines nécessaires au fonctionnement normal des cellules. Encyclopédie Britannica / UIG / Getty Images

Bien que la pinocytose soit un bon procédé pour absorber des fluides, des nutriments et des molécules de manière non sélective, il arrive parfois que des molécules spécifiques soient nécessaires aux cellules. Les macromolécules, telles que les protéines et les lipides, sont absorbées plus efficacement par le processus del'endocytose médiée par le récepteur. Ce type d’endocytose cible et lie des molécules spécifiques dans le liquide extracellulaire par l’utilisation de protéines réceptrices situé dans la membrane cellulaire. Dans le processus, des molécules spécifiques (des ligands) se lient à des récepteurs spécifiques à la surface de la protéine membranaire. Une fois liées, les molécules cibles sont internalisées par endocytose. Les récepteurs sont synthétisés par un organite cellulaire appelé réticulum endoplasmique (ER). Une fois synthétisé, le RE envoie les récepteurs le long de l'appareil de Golgi pour traitement ultérieur. De là, les récepteurs sont envoyés à la membrane plasmique.

La voie endocytotique médiée par le récepteur est généralement associée à des régions de la membrane plasmique qui contiennent noyaux recouverts de clatherine. Ce sont des zones qui sont recouvertes (du côté de la membrane faisant face au cytoplasme) de la protéine clatherine. Une fois que les molécules cibles se lient à des récepteurs spécifiques situés à la surface de la membrane, les complexes molécule-récepteur migrent vers les fosses recouvertes de clatherine et s’accumulent. Les régions de la fosse invaginantes et intériorisées par endocytose. Une fois internalisé, le nouveau formé vésicules recouvertes de clatherine, contenant le fluide et les ligands désirés, migrent à travers le cytoplasme et fusionnent avec endosomes précoces(sacs liés à la membrane qui aident à trier le matériel intériorisé). Le revêtement Clatherine est retiré et le contenu de la vésicule est dirigé vers les destinations appropriées. Les substances acquises par des processus médiés par les récepteurs comprennent le fer, le cholestérol, des antigènes et des agents pathogènes.

Processus d'endocytose à médiation par les récepteurs

L'endocytose à médiation par les récepteurs permet aux cellules d'absorber de fortes concentrations de ligands spécifiques à partir de liquide extracellulaire sans augmenter proportionnellement le volume d'absorption de fluide. Il a été estimé que ce processus est plus de cent fois plus efficace pour l’inclusion de molécules sélectives que la pinocytose. Une description générale du processus est décrite ci-dessous.

Étapes de base de l'endocytose médiée par les récepteurs

  • L'endocytose à médiation par les récepteurs commence lorsqu'un ligand se lie à un récepteur situé sur la membrane plasmique.
  • Le récepteur lié au ligand migre le long de la membrane vers une région contenant un noyau recouvert de clatherine.
  • Les complexes ligand-récepteur s'accumulent dans la fosse recouverte de clatherine et la région de la fosse forme une invagination intériorisée par endocytose.
  • Une vésicule recouverte de clatherine est formée, laquelle encapsule le complexe ligand-récepteur et le fluide extracellulaire.
  • La vésicule recouverte de clatherine fusionne avec un endosome dans le cytoplasme et le revêtement Clatherine est enlevé.
  • Le récepteur est enfermé dans une membrane lipidique et recyclé dans la membrane plasmique.
  • Le ligand reste dans l'endosome et l'endosome fusionne avec un lysosome.
  • Les enzymes lysosomales dégradent le ligand et délivrent le contenu souhaité au cytoplasme.

Pinocytose Adsorptive

La pinocytose adsorbante est une forme d'endocytose non spécifique qui est également associée aux fosses à revêtement de clatherine. La pinocytose adsorbante diffère de l'endocytose médiée par les récepteurs en ce que les récepteurs spécialisés ne sont pas impliqués. Les interactions chargées entre les molécules et la surface de la membrane maintiennent les molécules à la surface dans des creux recouverts de clatherine. Ces fosses ne se forment que pendant une minute environ avant d'être internalisées par la cellule.

Sources

  • Alberts, Bruce. "Transport dans la cellule à partir de la membrane plasmique: endocytose." Rapports actuels sur la neurologie et les neurosciences., Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, 1er janvier 1970, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26870/.
  • Lim, J P et P A Gleeson. "Macropinocytose: une voie endocytique pour l'internalisation des grands gulps." Rapports actuels sur la neurologie et les neurosciences., Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, novembre 2011, www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21423264.