Endositosis

Di mana ia berlaku

Endositosis berlaku pada membran plasma sel, apabila bahan yang hendak diserap terlalu besar untuk melalui protein pembawa atau protein saluran. Ia digunakan untuk zarah pepejal, seperti bakteria, dan titisan cecair yang mengandungi bahan terlarut.

Contoh paling biasa dalam sukatan pelajaran ialah fagosit, sejenis sel darah putih, yang menelan bakteria semasa gerak balas pertahanan badan. Amoeba makan dengan cara yang sama, membungkus zarah makanan dengan pseudopodium untuk membentuk vakuol makanan.

Pinositosis, iaitu pengambilan titisan, berlaku dalam sel yang melapisi usus kecil yang menyerap nutrien terlarut, dalam sel tubul ginjal yang mendapatkan semula protein kecil daripada hasil turasan, dan dalam sel embrio yang sedang berkembang. Dwilapisan fosfolipid membran boleh melipat dan bercantum kerana ia bersifat bendalir, dan sitoskeleton di bawahnya, yang dikuasakan oleh ATP, membekalkan daya tarikan.

Bahan masuk dan hasil

• Bahan masuk: zarah pepejal seperti bakteria, serpihan sel mati atau zarah makanan (fagositosis), atau titisan bendalir luar sel yang membawa bahan larut (pinositosis).
• Bahan masuk: ATP daripada respirasi aerob dalam mitokondria, digunakan untuk mengubah bentuk membran dan menggerakkan vesikel ke dalam.
• Bahan masuk: sebahagian membran plasma, yang digunakan buat sementara untuk membentuk dinding vesikel.
• Hasil: vesikel terikat membran di dalam sitoplasma, dipanggil fagosom atau vakuol makanan apabila mengandungi zarah pepejal.
• Hasil selepas pencernaan: hasil larut seperti asid amino dan glukosa dibebaskan ke dalam sitoplasma apabila vesikel bercantum dengan lisosom.
• Hasil: sisa yang tidak tercerna, yang kemudiannya disingkirkan melalui eksositosis, dan membran yang dikitar semula ke permukaan sel.

Langkah-langkahnya

1. Reseptor atau permukaan melekit membran plasma bersentuhan dengan zarah atau titisan di luar sel.
2. Menggunakan tenaga daripada ATP, membran melipat ke dalam (invaginasi) atau menolak keluar sebagai pseudopodium yang mengalir mengelilingi bahan itu.
3. Tepi membran yang memanjang bertemu di sebelah jauh bahan itu.
4. Kedua-dua tepi membran bercantum, mengurung bahan di dalam poket yang dilapisi membran.
5. Poket itu tercantas daripada membran plasma dan menjadi vesikel bebas dalam sitoplasma, fagosom untuk pepejal, vesikel pinositik untuk cecair.
6. Vesikel digerakkan lebih dalam ke dalam sel di sepanjang sitoskeleton.
7. Lisosom bercantum dengan vesikel dan membebaskan enzim hidrolisis, yang mencernakan kandungannya.
8. Hasil larut meresap ke dalam sitoplasma, dan sebarang sisa disingkirkan daripada sel melalui eksositosis.

Mengapa ia penting dan bagaimana ia dikawal

Endositosis membolehkan sel menyerap bahan yang terlalu besar untuk resapan atau pengangkutan aktif, seperti keseluruhan bakteria atau titisan cecair yang besar. Fagositosis ialah endositosis zarah pepejal, dan pinositosis ialah endositosis titisan cecair; kedua-duanya memerlukan tenaga daripada respirasi untuk mengubah bentuk membran.

Endositosis dikawal dan bukan berterusan. Fagosit hanya menelan bahan yang dikenalinya sebagai asing, jadi proses bermula apabila reseptor pada membran bergabung dengan antigen pada patogen atau dengan antibodi yang sudah melekat padanya.

Sel juga mengawal berapa banyak membran yang hilang: kerana setiap vesikel mengambil sebahagian permukaan, sel mengimbangi endositosis dengan eksositosis, yang mengembalikan membran ke permukaan. Apa-apa yang mengurangkan bekalan ATP, seperti kekurangan oksigen, racun respirasi atau suhu rendah, melambatkan atau menghentikan endositosis, dan inilah bukti piawai yang digunakan untuk menunjukkan bahawa ia proses aktif.

Dari segi sukatan pelajaran, endositosis melengkapkan set mekanisme pengangkutan membran: resapan ringkas untuk molekul kecil tidak berkutub; resapan berbantu dan osmosis untuk molekul berkutub dan air yang bergerak menuruni cerun; pengangkutan aktif untuk ion dan molekul yang bergerak menentang cerun; serta endositosis dan eksositosis untuk bahan yang terlalu besar bagi mana-mana saluran protein. Kebolehan meletakkan sesuatu bahan dalam kategori yang betul ialah kemahiran yang paling kerap diuji dalam soalan peperiksaan bab ini.

Endositosis berbanding pengangkutan membran lain

Bagaimana ia diperiksa

Anda mungkin diminta menerangkan peringkat endositosis menggunakan gambar rajah, menerangkan sebab ia memerlukan tenaga sedangkan resapan tidak, atau mengaitkan endositosis dengan sel darah putih yang menyerap patogen.

Peringkat-peringkatnya biasanya dipersembahkan sebagai urutan empat atau lima gambar rajah untuk disusun mengikut tertib atau diterangkan dengan perkataan, dan skema pemarkahan mencari kosa kata: invaginasi, vesikel, bercantum, tercantas, lisosom. Soalan perbandingan yang lazim memberi dua proses dan meminta persamaan dan perbezaan; jawapan yang kukuh menyatakan bahawa endositosis dan pengangkutan aktif kedua-duanya memerlukan ATP, kemudian membezakan laluan yang diambil, vesikel berbanding protein pembawa, dan saiz bahan yang digerakkan.

Soalan yang berkaitan dengan sistem imun bertanya bagaimana fagosit memusnahkan bakteria, dan mengharapkan urutan menelan, fagosom, percantuman lisosom, pencernaan enzim.

Salah faham biasa

Soalan contoh gaya peperiksaan

Soalan. Seorang penyelidik memerhatikan sel darah putih menyerap bakteria dalam dua piring kultur. Piring 1 dikekalkan pada 37 °C.

Piring 2 dikekalkan pada 37 °C tetapi bahan kimia yang menyekat penghasilan ATP ditambah. Selepas 30 minit, sel dalam piring 1 mengandungi bakteria di dalam vesikel, manakala sel dalam piring 2 hanya mempunyai bakteria yang melekat pada permukaan.

(a) Namakan proses yang diperhatikan dalam piring 1 dan nyatakan jenis endositosis yang diwakilinya. (b) Huraikan bagaimana vesikel yang mengandungi bakteria terbentuk.

(c) Terangkan keputusan dalam piring 2. (d) Huraikan apa yang berlaku kepada bakteria selepas vesikel terbentuk.

Jawapan model. (a) Endositosis; khususnya fagositosis, kerana zarah pepejal diserap. (b) Membran plasma bergabung dengan bakteria dan melipat ke dalam / memanjangkan pseudopodium mengelilinginya; tepi membran bertemu dan bercantum, dan poket itu tercantas membentuk vesikel (fagosom) dalam sitoplasma.

(c) Endositosis ialah proses aktif yang memerlukan tenaga daripada ATP untuk mengubah bentuk membran; bahan kimia itu menghentikan penghasilan ATP, jadi membran tidak dapat melipat dan bercantum, dan bakteria kekal melekat pada permukaan. Suhu sama dalam kedua-dua piring, jadi bekalan ATP ialah satu-satunya perbezaan.

(d) Lisosom bercantum dengan vesikel dan membebaskan enzim hidrolisis, yang mencernakan bakteria; hasil berguna diserap ke dalam sitoplasma dan sisa disingkirkan melalui eksositosis.

Sumber:SRC-DSKP-EN

Soalan lazim