TRANSPOR DARI MEMBRAN PLASMA KE SEL DENGAN CARA ENDOSITOSIS

Transpor dimulai dari permukaan sel oleh lisosom dengan proses endositosis, sel-sel mengambil makromolekul, partikulat zat, dan sel lain. Proses ini materi yang akan ditelan membentuk vesicle endositik. Berdasarkan vesicle yang terbentuk dibedakan menjadi dua jenis yaitu:

1.      Fagositosis (sel makan) yaitu:

Masuknya materi berukuran besar ke dalam sel seperti mikroorganisme atau sel-sel mati melalui vesikel besar yang disebut pagosom berdiameter > 250nm.

2.      Pinositosis (sel minum ) yaitu:

Menelan cairan dan zat terlarut melalui vesikel berukuran kecil dengan diameter kira-kira 100 nm.

Kebanyakan eukariotik menelan dan mencerna zat  dengan cara fagositosis dan pinositosis.

A.    Fagositosis Sel khusus bisa Menelan Partikel Besar

Fagositosis adalah bentuk khusus dari endositosis yang menelan partikel besar melalui vesikula endositik besar yang disebut fagosom. Protozoa memakan partikel besar dengan cara mengangkat ke pagosom  berakhir di lisosom dan hasil pencernaan dibawa ke sitosol  digunakan untuk makanan. Namun beberapa sel organisme multiseluler  mampu menelan lebih hemat partikel besar. Misalnya dalam usus hewan partikel makanan dipecah secara ekstrasel dan hasil hidrolisis diterima sel.

Pada umumnya Fagositosis penting bagi hewan selain untuk mendapatkan gizi dilakukan oleh sel-sel khusus  yang disebut fagosit professional. Pada mamalia sel darah putih yang berperan sebagai fagosit-profesional yaitu makrofag, neutrofil dan sel dendritik, berkembang dari sel batang hemopoitik. Ketiga sel ini melawan infeksi dengan memakan mikroorganisme yang menyerang. Makrofag juga mempunyai peran dalam memakan sel-sel yang telah mati dilakukan oleh apositosis. Makrofag memakan lebih dari 10 sel darah merah yang rusak setiap hari.

Sedangkan vesikel endositik yang terlibat dalam pinositosis memiliki diameter hampir sama dengan partikel yang ditelannya

Gabungan phagosomes dengan lisosom di dalam sel, dan materi tertelan kemudian terdegradasi. Setiap zat dicerna akan tetap di lisosom, membentuk badan sisa. Beberapa komponen di dalam  membran plasma tidak pernah mencapai lisosom, karena mereka akan diambil dari phagosome di vesikula dan diangkut  kembali ke membran plasma.

Partikel phagocytosed harus terlebih dahulu terikat di permukaan fagosit. Namun, tidak semua partikel terikat yang tertelan. Fagosit memiliki berbagai permukaan reseptor yang khusus secara fungsional berhubungan dengan perlengkapan sel phagocytic. Tidak seperti pinocytosis  merupakan proses yang terjadi terus menerus, bahwa reseptor fagositosis diaktifkan oleh sinyal transmit ke dalam sel untuk merespon. Antibodi, melindungi kita dengan cara mengikat permukaan mikroorganisme penginfeksi untuk membentuk suatu lapisan di mana daerah tinggi dari setiap molekul antibodi, yang disebut daerah Fc. Mantel antibody ini disusun oleh reseptor Fc spesifik pada permukaan makrofag dan neutrofil, yang menginduksi mengikat sel fagositosis untuk memperpanjang pseudopods menelan partikel dan bergabung di ujung, seperti gambar 2.

Beberapa reseptor fagositosis bekerjasama dengan antibody menandai mikroba untuk dihancurkan. Lainnya mengenali oligosakarida pada permukaan mikroorganisme tertentu. Sel yang telah mati oleh apoptosis, sel apoptosis kehilangan fosfolipid dalam membran plasma. Sebagai akibatnya, phosphatidyleserine bermuatan negatif, yang biasanya terbatas pada selebaran sitosol dari lapisan ganda lipid, sekarang terbuka di bagian luar sel, dimana hal tersebut mengakibatkan fagositosis dari sel mati.

Hebatnya, makrofag juga akan memakan berbagai partikel benda mati-seperti kaca, manik-manik lateks, atau serat asbes,namun mereka tidak memakan sel-sel hewan hidup, karena menutup permukaaan protein dan menghambat reseptor makrofag. Tirosin menghambat fosfatase  untuk memulai phagocytsis. Jadi fagositosis, tergantung pada keseimbangan antara sinyal positve yang mengaktifkan proses  dan sinyal negatif yang menghambat proses itu.

B.     Bentuk Vesikula Pinositik  melapisi Lobang di Membran Plasma

Sel eukariotik membentuk lubang vesikula pinositik kecil di membran plasma, kemudian kembali ke permukaan sel. Proses pinositik tergantung pada tipe sel. Sebuah  makrofag, misalnya, menelan 25% darivolume cairan dalam satu jam. Ini berarti bahwa ia harus menelan 3% dari membran plasma setiap menit, atau 100%  dalam setengah jam. Fibroblast endocytose pada tingkat agak rendah (1 perminute%), dimana beberapa amuba menelan membran plasma mereka bahkan lebih cepat. Karena permukaan sel luas dan volume tetap berubah selama proses ini adalah jelas bahwa jumlah yang sama membran yang sedang dihapus oleh endositosis sedang ditambahkan ke permukaan sel oleh exocytosis, proses berbicara, seperti yang kita diskusikan nanti. Dalam hal ini, endositosis dan exocytosis adalah keterkaitan proses yang dapat dipertimbangkan.

Siklus Endocytic sering dimulai pada lubang clathrin berlapis. Daerah-daerah khusus biasanya menempati sekitar 2% dari luas total membran plasma. Dalam waktu satu menit terjadi invaginasi membentuk  vesikel clathrin-dilapisi  seperti gambar 3).

Diperkirakan bahwa sekitar 2500 vesicels clathrin berlapis meninggalkan membran plasma dari fibroblast setiap menit. Vesikula dilapisi sementara, melepaskan mantel dan menyatu dengan endosom awal. Karena cairan ekstraselular adalah terperangkap dalam lubang dilapisi clathrin karena invaginasi lapisan vesikel, setiap zat terlarut dalam cairan ekstraselular diinternalisasikan pada proses yang disebut fase endositosis cairan.

C.    Tidak Semua Vesikula Pinocytic dilapisi Clathrin

Selain lubang clathrin berlapis dan vesikula, ada sel-sel dapat membentuk vesikula pinocytic. Salah satu inisiasi jalur di caveolae (dari bahasa Latin untuk "lubang kecil"), awalnya diakui oleh kemampuan mereka untuk mengangkut molekul di sel endotel, yang membentuk lapisan dalam pembuluh darah. Caveolae hadir dalam membran plasma dari banyak  tyes sel invaginsi dapat dilihat dengan mikroskop elektron.

Mereka berpikir untuk membentuk dari rakit lipid, bagian kecil dari membran plasma sangat kaya kolesterol, glykospingolipid, dan berlabuh protein membran. Struktur utama Protein dalam caveolae adalah caveolin, protein membran menyatu yang merupakan anggota keluarga protein heterogen.

Invaginasi Caveolae diperkirakan menghantar dan mengumpulkan protein berdasarkan komposisi lemak membran calveolar, bukan oleh perakitan mantel protein sitosol. Caveolae dari membran plasma dan dapat memberikan isinya ke bagian RE ke membran plasma di sisi berlawanan dari sel terpolarisasi. Beberapa virus hewan juga masuk sel dalam vesikel berasal dari caveolae. Virus yang pertama dikirimkan ke bagian RE. Ini tetap menjadi misteri bagaimana materi endocytosed dalam vesikula caveolae yang diturunkan dapat berakhir di lokasi yang berbeda begitu banyak dalam sel.

D.    Sel perlu memilih makromolekul ekstraselular oleh reseptor endositosis

Sel-sel hewan, lubang clathrin berlapis dan vesikula memberikan jalur efisien untuk mengambil makromolekul spesifik dari cairan ekstraselular, disebut reseptor endositosis, makromolekul mengikat protein reseptor transmembran, terakumulasi dalam lubang dilapisi, dan kemudian masukkan sel sebagai kompleks reseptor-makromolekul dalam vesikula clathrin yang dilapisi (lihat Gambar 3). Reseptor endositosis menyediakan mekanisme selektif yang meningkatkan efisiensi dari ligan tertentu lebih dari seratus kali, sehingga bahkan komponen kecil dari cairan ekstraselular secara khusus dapat diambil dalam jumlah besar tanpa mengambil dalam volume besar cairan ekstraselular. Sebuah contoh yang dipahami dengan baik dan fisiologis penting adalah proses dimana sel-sel mamalia mengambil kolesterol.

Banyak sel-sel hewan mengambil kolesterol melalui reseptor endositosis dengan cara memperoleh sebagian besar kolesterol yang dibutuhkan untuk membuat membran baru. Jika serapan tersebut, diblokir kolesterol terakumulasi dalam darah dan dapat berkontribusi untuk pembentukan di dinding pembuluh darah dari atherosklerotik, simpanan lemak dan jaringan berserat yang dapat menyebabkan stroke dan serangan jantung dengan memblokir aliran darah. Bahkan, itu adalah melalui studi manusia dengan kecenderungan genetik yang kuat untuk atherosklerosis bahwa mekanisme dari reseptor endositosis.

Sebagian besar kolesterol diangkut dalam darah sebagai ester cholestoryl dalam bentuk partikel lipid-protein kenal sebagai lipoprotein densitas rendah (LDL)

Ketika sel membutuhkan kolesterol untuk sintesis membran, itu membuat protein reseptor transmembran untuk LDL, dan masuk ke dalam membran plasma. Setelah di membran plasma, reseptor LDL difus sampai mereka berhubungan dengan lubang clathrin-dilapisi yang dalam proses forning (Gambar 6).

Sejak lubang dilapisi terus untuk membentuk vesikel, setiap LDL partikel terikat pada reseptor LDL dalam lubang dilapisi dengan cepat terinternalisasi dalam vesikel. Setelah penumpahan mantel clathrin, vesikel memberikan isinya ke endosom awal, yang terletak dekat pinggiran sel. Setelah LDL dan LDL reseptors pH rendah dalam endosom LDL dilepaskan dari reseptor dan disampaikan melalui endosom secara lambat untuk lisosom. Ada ester kolesterol dalam partikel LDL, terhidrolisis untuk kolesterol, yang tersedia pada sel untuk sintesis membran baru. Jika kolesterol bebas terlalu banyak terakumulasi dalam sel, sel-sel mati dari kedua kolesterol sendiri sintesis dan sintesis LDL, protein reseptor sehingga berhenti baik untuk membuat atau untuk mengambil kolesterol.

Jalur pengambilan kolesterol terganggu pada orang yang mewarisi gen cacat pengkodean LDL, protein reseptor. Kolesterol tinggi darah mempengaruhi individu untuk atherosklerosis, dan banyak yang meninggal pada usia dini karena serangan jantung akibat penyakit arteri koroner.  Beberapa kasus, reseptor kurang, reseptor rusak di tempat pengikatan ekstraselular untuk LDL atau situs pengikatan reseptor intraseluler yang melekat ke pit clathrin mantel berlapis (13-44 gambar skenario B). Ada kasus, jumlah normal mengikat protein reseptor LDL ada, tetapi gagal  di daerah clathrin-dilapisi membran plasma. Meskipun LDL berikatan dengan permukaan sel-sel mutan tidak diinternalisasikan langsung menunjukkan pentingnya lubang clathrin berlapis dalam endositosis yang dimediasi reseptor kolesterol.

Tweet