Die Endocytose und die Phagocytose. Der vesikuläre Transport. Flashcards
Endocytose
Die Aufnahme von zellfremden Material in die Zelle durch Einstülpungen und Abschnüren von Teilen der Zellmembran unter Entstehung von Vesikeln.
Exocytose
Das Ausschleusen von Stoffen (z.B. Neurotransmittern) aus der Zelle.
Pinocytose
Endocytose von Flüssigkeit und Molekülen über kleine Vesikel <150nm Durchmesser.
Phagocytose
Endocytose großer Partikel, wie etwa Mikroorganismen und Zelltrümer, über große Vesikel, Phagosomen, mit einem Durchmesser von >250nm.
Rezeptorvermittelte Endocytose
Endocytose, welche durch spezielle Rezeptoren an der Zelloberfläche gesteuert wird.
coated vesicles
auch: beschichtete Vesikel
Vesikel, die von Membranen abknospen, mit einer charakteristischen Proteinhülle auf ihrer cytosolischen Oberfläche.
Clathrin
Protein der clathrinbeschichteten Vesikel, das am besten erforschte Vesikel.
clathrin-coated pits
auch: clathrinbeschichtete Einbuchtung
Einbuchtungen an der Plasmamembran, da sich Clathrinmoleküle auf der cytosolischen Membranseite zu einem korbartigen Geflecht zusammenlagern. Dieser Zusammenlagerungsvorgang initiiert in der Membran die Bildung eines Vesikels.
Dynamin
Kleines GTP-bindendes Protein, welches sich als Ring um den Hals jeder bereits tief eingeschnürten, clathrinbeschichteten Einbuchtung lagert und somit, zusammen mit anderen Proteinen, aus denen der Vesikelhals aufgebaut ist, die Zusammenziehung des Ringes und dabei die Abzwickung des Vesikels von der Membran bewirkt.
Vesikel
Intrazelluläre, sehr kleine, rundliche bis ovale Bläschen, die von einer einfachen oder doppelten membran oder einer Proteinschicht umgeben sind.
Rab-Proteine
Proteinfamilie, welche sich auf der Vesikeloberfläche befindet und von Gurtproteinen auf der cytosolischen Seite der Zielmembran erkannt werden. Da jedes Organell und jede Gruppe von Transportvesikeln eine einmalige Kombination von Rab-Proteinen trägt, dienen diese als molekulare Marker zur Identifikationjedes Membrantyps. Das Kodierungssystem aus Rab-Proteinen und Gurtproteinen gewährleistet, dass Transportvesikel nur mit der richtigen Membran verschmelzen.
SNAREs
Familie verwandter Transmembranproteine, bestehend aus v-SNAREs und t-SNAREs. Sobald ein *Gurtprotein *mit einem *Rab-Protein *bindet treten *v-SNAREs *auf dem Vesikel mit den komplementären t-SNAREs auf der Zielmembran in Wechselwirkung und docken an den Vesikel an. Daraufhin kann das Vesikel mit der Membran verschmelzen um seine Fracht abliefern zu können.
Phagocyten
auch: Fresszellen
Zellen, die Phagocytose betreiben können
z.B. *Makrophagen *(wichtig für Vertedigung gegen Infektionen)
LDL-Partikel
Abk. für: low density lipoproteins
Transportiert das extrem unlösliche Cholesterin. *LDL bindet an Rezeptoren auf der Zelloberfläche, und die Rezzeptor-LDL-Komplexe *werden durch rezeptorvermiittelte Edocytose aufgenommen und zu den *Lysosomen *gebracht, wo dieses zu Cholesterin abgebaut und in das *Cytosol *freigesetzt wird.
Cholesterin
Wird in den Lysosomen aus *LDL *abgebaut und in das *Cytosol *freigesetzt, wo es für die Synthese neuer Membranen zzur Verfügung steh.
H+-ATP-ase der Endosomen
Eine ATP-getriebene H+-(Protonen) Pumpe in der endoplasmalen Membran, welche das Innere des Endosomenkompartiments bei einem sauren pH-Wert von 5-6 hält. Diese pumpt H+ aus dem Cytosol in das Endosomenlumen.
Endosomen
- Das endosomale Kompartiment fungiert als die wichtigste Sortierstation auf dem einwärts gerichteten Endocytosetransportweg.
- Extrazelluläres Material, das durch *Pinocytose *aufgenommen wurde, wird umgehend auf die Endosomen übertragen.
- Lassen sich in *frühe und späte Endosomen *unterteilen.
Frühe und späte Endosomen
Die *frühen Endosomen *befinden sich direkt unter der Plasmamembra, durch *Pinocytose *aufgenommene Moleküle erreichen diese Endsomen zuerst. Diese Moleküle tauchen nach 5-15 Minuten in die *späten Endosomen, *näher beim Zellkern auf. Die *frühen Endosomen *reifen allmählich zu späten Endosomen, indem sie untereinander fusionieren oder mit späten Endosomen verschmelzen.
Rolle des sauren Endosomenmileus
Wichtig beim Sortieren der Moleküle, da es viele Rezeptoren dazu veranlasst, ihre gebundene Fracht freizusetzen
Weg, den die Rezeptoren nehmen, nachdem die ins Endosom gelangen sind
Hängt vom Rezeptortyp ab:
- *Recycling: *(die meisten) kehren zur gleichen Plasmamembrandomäne zurück, von der sie gekommen sind (z.B. LDL-Rezeptor)
- *Abbau: *Gelangen in die Lysosomenm, wo sie verdaut werden
- *Transcytose: *Setzen ihren Weg zu einer anderen Domäne der Plasmamembran fort, wobei sie ihre Frachmoleküle durch die Zelle von einem extrazellulären Raum zum andern befördern.
Transcytose
Rezeptoren, die nachdem sie im Endosom waren, ihren Weg zu einer anderen Domäne der Plasmamembran fortsetzten, wobei sie ihre gebundenen Frachtmoleküle durch die Zelle von einem extrazellulären Raum zzum anderen befördern.
Lysosomen
- mit hydrolytischen Enzymen angefüllte Membransäckchen
- führen die geordnete intrazelluläre Verdauung sowohl von extrazzellulärem Material, wie auch von ausgedienten Organellen aus
- enthalten etwa 40 hydrolytische Enzyme, darunter welche, die Protein, Nukleinsäuren, Oligosaccharide und Phospholipide abbauen
- saures Milieu (pH≈5), sodass für Enzyme optimale Bedingungen herrschen (durch H+-ATP-ase Pumpe)
Autophagie
Abbau von verbrauchten Zellteilen durch Einschluss des Organells in eine Doppelmembran, wodurch ein *Autophagosom *entsteht, das anschließend mit Lysosomen verschmilzt.
Prozess der rezeptoinduzierten Endocytose (Schema)
