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5.4A: Endocitosis - Biología


OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

  • Describir la endocitosis, incluida la fagocitosis, pinocitosis y endocitosis mediada por receptores.

La endocitosis es un tipo de transporte activo que mueve partículas, como moléculas grandes, partes de células e incluso células completas, al interior de una célula. Existen diferentes variaciones de endocitosis, pero todas comparten una característica común: la membrana plasmática de la célula se invagina, formando un bolsillo alrededor de la partícula diana. La bolsa se pellizca, lo que hace que la partícula esté contenida en una vesícula intracelular de nueva creación formada a partir de la membrana plasmática.

Fagocitosis

La fagocitosis (la condición de "comer células") es el proceso mediante el cual una célula absorbe partículas grandes, como células o partículas relativamente grandes. Por ejemplo, cuando los microorganismos invaden el cuerpo humano, un tipo de glóbulo blanco llamado neutrófilo eliminará a los invasores a través de este proceso, rodeando y envolviendo al microorganismo, que luego es destruido por el neutrófilo.

En preparación para la fagocitosis, una porción de la superficie de la membrana plasmática que mira hacia adentro se recubre con una proteína llamada clatrina, que estabiliza esta sección de la membrana. La porción recubierta de la membrana se extiende desde el cuerpo de la célula y rodea la partícula, eventualmente encerrándola. Una vez que la vesícula que contiene la partícula está encerrada dentro de la célula, la clatrina se desprende de la membrana y la vesícula se fusiona con un lisosoma para la descomposición del material en el compartimento recién formado (endosoma). Cuando se han extraído los nutrientes accesibles de la degradación del contenido vesicular, el endosoma recién formado se fusiona con la membrana plasmática y libera su contenido en el líquido extracelular. La membrana endosomal vuelve a formar parte de la membrana plasmática.

Pinocitosis

Una variación de la endocitosis se llama pinocitosis. Esto significa literalmente "beber de las células" y fue nombrado en un momento en el que se suponía que la célula estaba absorbiendo líquido extracelular a propósito. En realidad, este es un proceso que absorbe moléculas, incluida el agua, que la célula necesita del líquido extracelular. La pinocitosis da como resultado una vesícula mucho más pequeña que la fagocitosis, y la vesícula no necesita fusionarse con un lisosoma.

La potocitosis, una variante de la pinocitosis, es un proceso que utiliza una proteína de recubrimiento, llamada caveolina, en el lado citoplasmático de la membrana plasmática, que realiza una función similar a la clatrina. Las cavidades de la membrana plasmática que forman las vacuolas tienen receptores de membrana y balsas lipídicas además de caveolina. Las vacuolas o vesículas formadas en las caveolas (singular caveola) son más pequeñas que las de la pinocitosis. La potocitosis se utiliza para introducir moléculas pequeñas en la célula y transportar estas moléculas a través de la célula para su liberación en el otro lado de la célula, un proceso llamado transcitosis.

Endocitosis mediada por receptores

Una variación dirigida de la endocitosis, conocida como endocitosis mediada por receptores, emplea proteínas receptoras en la membrana plasmática que tienen una afinidad de unión específica por ciertas sustancias. En la endocitosis mediada por receptores, como en la fagocitosis, la clatrina se une al lado citoplásmico de la membrana plasmática. Si la absorción de un compuesto depende de la endocitosis mediada por receptores y el proceso es ineficaz, el material no se eliminará de los fluidos tisulares o de la sangre. En cambio, permanecerá en esos fluidos y aumentará su concentración. Algunas enfermedades humanas son causadas por el fracaso de la endocitosis mediada por receptores. Por ejemplo, la forma de colesterol denominada lipoproteína de baja densidad o LDL (también denominada colesterol "malo") se elimina de la sangre mediante endocitosis mediada por receptores. En la hipercolesterolemia familiar de la enfermedad genética humana, los receptores de LDL están defectuosos o faltan por completo. Las personas con esta afección tienen niveles de colesterol en sangre que amenazan la vida, porque sus células no pueden eliminar las partículas de LDL de la sangre.

Aunque la endocitosis mediada por receptores está diseñada para llevar a la célula sustancias específicas que normalmente se encuentran en el líquido extracelular, otras sustancias pueden ingresar a la célula en el mismo sitio. Los virus de la gripe, la difteria y la toxina del cólera tienen sitios que reaccionan de forma cruzada con los sitios normales de unión al receptor y logran entrar en las células.

Puntos clave

  • La endocitosis consiste en fagocitosis, pinocitosis y endocitosis mediada por receptores.
  • La endocitosis lleva partículas al interior de la célula que son demasiado grandes para cruzar pasivamente la membrana celular.
  • La fagocitosis es la absorción de grandes partículas de alimentos, mientras que la pinocitosis absorbe partículas líquidas.
  • La endocitosis mediada por receptores utiliza proteínas receptoras especiales para ayudar a transportar partículas grandes a través de la membrana celular.

Términos clave

  • endosoma: Una vacuola endocítica a través de la cual las moléculas internalizadas durante la endocitosis pasan en ruta hacia los lisosomas.
  • neutrófilos: Una célula, especialmente un glóbulo blanco, que consume invasores extraños en la sangre.