Flujo de membrana

Como Flujo de membrana Se resumen todos los procesos de transferencia de masa intercelular a través del sistema de endomembranas. Estos incluyen, sobre todo, endocitosis, exocitosis y transcitosis, que permiten a las células absorber y liberar sustancias desplazando la membrana. Las alteraciones del flujo de la membrana pueden provocar la muerte celular (apoptosis).

¿Qué es el flujo de membrana?

El transporte de sustancias entre las células individuales del cuerpo corresponde al transporte de la membrana. Los dos métodos más importantes de transporte de masa intercelular son la endocitosis y la exocitosis. Durante la exocitosis, se liberan sustancias de una célula. En la endocitosis, por otro lado, los materiales no celulares se absorben en una célula. Con este objetivo, la célula se vuelve del revés y, por lo tanto, contrae la sustancia en su membrana celular. Este proceso crea vesículas y vacuolas.

Si una biomembrana se desplaza parcialmente durante el transporte de sustancias, hablamos de flujo de membrana. El flujo de la membrana tiene lugar en el sistema de endomembranas. Este sistema corresponde a la totalidad de todos los orgánulos eucariotas entre los que existe una conexión para el transporte vesicular.

Además del retículo endoplásmico, los endosomas, los lisosomas y la membrana plasmática (membrana celular), el aparato de Golgi también forma parte del sistema de endomembranas. Por el contrario, los peroxisomas, las mitocondrias y el núcleo celular están excluidos del sistema. S.

Tanto la endocitosis como la exocitosis deben mencionarse como procesos de transporte en el contexto del flujo de membrana. Una tercera ruta de transporte del transporte de sustancias que desplazan la membrana es la transcitosis, es decir, el transporte de una sustancia mediado por receptores a través de una membrana celular.

Función y tarea

La endocitosis del flujo de membrana (o transporte de material que desplaza la membrana) corresponde a una invaginación de la biomembrana. La célula absorbe una gota de líquido, determinadas macromoléculas o grandes partes de los alimentos a través de la invaginación. A veces, incluso convierte células más pequeñas en su membrana.

Una vez incorporada la sustancia, la célula contrae un endosoma en el citoplasma, que a partir de ese momento pertenece al sistema de endomembranas. El medio circundante migra parcialmente al interior de la célula. La endocitosis es fagocitosis y, por lo tanto, apunta a partículas sólidas, o corresponde a pinocitosis y toma moléculas disueltas.

En relación con el flujo de membrana, también es relevante la endocitosis mediada por receptores, en la que los receptores de asialoglicoproteína aseguran el reconocimiento de partículas y, por lo tanto, desencadenan la captación en el interior de la célula. Este tipo de flujo de membrana es relevante para la captación de colesterol, por ejemplo.

Debe hacerse una distinción entre exocitosis y endocitosis del transporte de sustancias que se reubica en la membrana. Durante este proceso, las sustancias se transportan fuera del interior de la célula y se liberan al entorno celular. Las sustancias transportadas de esta forma son, por ejemplo, sustancias producidas por la propia célula. Pero los restos no digeribles también pueden salir de la célula de esta manera. Un llamado exoma o vesícula de transporte se fusiona con la membrana de la célula durante el proceso de transporte. Una bicapa lipídica envuelve el exoma por fuera.

Normalmente, la exocitosis se asocia con endocitosis y luego se denomina endocitosis acoplada a exocitosis. La combinación de endocitosis y exocitosis previene el crecimiento celular sin obstáculos. La endocitosis acoplada a exocitosis también ahorra a la célula la síntesis de vesículas y proteínas de membrana para fines de transporte. Por esta razón, el reciclaje de vesículas se utiliza a menudo aquí.

La tercera ruta de transporte del flujo de membrana es la transcitosis, que también se conoce como citopempsis. Este es un transporte dependiente del receptor que canaliza el material extracelular a través de una célula y, por lo tanto, corresponde a una combinación de exocitosis y endocitosis. La vesícula formada en el proceso la libera a una célula vecina o la transporta al espacio extracelular. El contenido de la vesícula permanece sin cambios. Este modo de transporte afecta principalmente a las células epiteliales de los vasos sanguíneos y los intestinos.

Los principales receptores conocidos para la transcitosis son los receptores Fc de un determinado grupo, que se pueden encontrar en la placenta y en el epitelio apical del intestino infantil. En la placenta, son los principales responsables de transportar la IgG materna al niño.

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Enfermedades y dolencias

Si el transporte de sustancias se ve perturbado por procesos de transporte que cambian la membrana, a menudo se debe a una mutación en las proteínas de transporte, las enzimas de transporte o los receptores involucrados. Varias enfermedades están asociadas con un transporte de membrana defectuoso.

Los tumores, por ejemplo, están asociados con una endocitosis difícil. Lo mismo se aplica a las infecciones y enfermedades neurogenerativas como las neuropatías con capacidad para caminar restringida y velocidad de conducción nerviosa reducida o trastornos sensoriales. Por ejemplo, la endocitosis se altera en la enfermedad de Huntington. En estas enfermedades, las células nerviosas moribundas desencadenan síntomas como trastornos del movimiento y cambios en la personalidad. Una mutación en la proteína huntingtina es la causa de la enfermedad.

La exocitosis alterada también puede tener graves consecuencias. La exocitosis de neurotransmisores puede verse obstaculizada por toxinas, por ejemplo. Las toxinas bacterianas pueden causar calambres o parálisis al obstruir el flujo de la membrana. La exocitosis también se ve afectada por trastornos en enfermedades metabólicas como la fibrosis quística. En esta enfermedad, además de la secreción bronquial, las secreciones pancreáticas y biliares se vuelven viscosas, lo que conduce a trastornos funcionales de los órganos. La pinocitosis alterada se asocia ahora con enfermedades como el Alzheimer, con trastornos metabólicos, niveles elevados de colesterol y cambios en la personalidad.

En última instancia, la alteración del flujo de la membrana también puede provocar trastornos graves en el tracto gastrointestinal y, por lo tanto, a veces se asocia con enfermedades gastrointestinales. Los efectos de las restricciones en el flujo de la membrana son igualmente diversos y, en el peor de los casos, dan como resultado la muerte celular. En el contexto de los trastornos del flujo de membrana, las células a menudo son incapaces de absorber alguna o sólo unas pocas sustancias vitales y apenas pueden o no excretar sustancias superfluas o incluso tóxicas.