Membranski tok je izraz koji se koristi za sažimanje svih međustaničnih procesa masa transport preko endomembranskog sustava. To prvenstveno uključuje endo-, egzo- i transcitozu, koje omogućuju stanicama da uzimaju i oslobađaju tvari istiskujući membranu. Poremećaj membranskog toka može uzrokovati staničnu smrt (apoptozu).
Što je membranski tok?
Membranski tok je izraz koji se koristi za sažimanje svih međustaničnih procesa masa transport preko endomembranskog sustava. Prijenos tvari između pojedinih stanica tijela odgovara transportu kroz membranu. Dva glavna procesa međustaničnog masa transport su endocitoza i egzocitoza. U egzocitozi se tvari ispuštaju iz stanice. S druge strane, u endocitozi se materiji strani materiji unose u stanicu. Imajući ovaj cilj na umu, stanica se natapa, stežući tako tvar u svoju stanična membrana. Tijekom ovog procesa nastaju vezikule i vakuole. Kada se biomembrana djelomično samo iščaši tijekom prijenosa mase, to se naziva membranskim tokom. Membranski tok javlja se u endomembranskom sustavu. Ovaj sustav odgovara ukupnosti svih eukariotskih organela između kojih postoji veza za vezikularni transport. Osim endoplazmatskog retikuluma, endosomi, lizosomi i plazma membrana (stanična membrana), Golgijev aparat također pripada endomembranskom sustavu. Međutim, iz sustava su isključeni peroksizomi, mitohondriji, i jezgra. S
endocitoza, kao i egzocitoza, mogu se spomenuti kao transportni procesi u kontekstu membranskog toka. Treći transportni put prijenosa mase pomaknutog membranom je transcitoza, koja je receptor-posredovani transport tvari kroz stanična membrana.
Funkcija i zadatak
Endocitoza membranskog toka (ili prijenos mase koji istiskuje membranu) odgovara an invaginacije biomembrane. Kroz invaginacije, stanica sadrži, na primjer, kap tekućine, određene makromolekule ili velike komade hrane. Ponekad čak invaginira manje stanice u svoju membranu. Nakon ugradnje tvari, stanica veže endosom u citoplazmu, koja odsad pripada endomembranskom sustavu. Okolni medij tako djelomično migrira u unutrašnjost stanice. Endocitoza je ili fagocitoza i prema tome cilja čvrste čestice ili odgovara pinocitozi i zauzima otopljenu molekule. Također je relevantna u kontekstu membranskog toka endocitoza posredovana receptorima, u kojoj asialoglikoproteinski receptori pružaju prepoznavanje čestica i na taj način potiču usvajanje u unutrašnjost stanice. Ova vrsta membranskog fluksa relevantna je, na primjer, za holesterol usvojiti. Egzocitozu moramo razlikovati od endocitoze transporta mase koji istiskuje membranu. U tom procesu tvari se transportiraju iz unutrašnjosti stanice i otpuštaju u okoliš stanice. Tvari koje se prevoze na ovaj način su, na primjer, tvari koje stvara sama stanica. Ali neprobavljivi ostaci također mogu napustiti stanicu na ovaj način. Takozvani egzom ili transportna vezikula stapaju se s membranom stanice tijekom procesa transporta. Dvoslojni lipid presvlači egzom izvana. Obično je egzocitoza povezana s endocitozom, a zatim se naziva endocitoza povezana egzocitozom. Kombinacija endocitoze i egzocitoze sprečava nesmetano povećanje stanica. Endocitoza povezana egzocitozom također pošteđuje stanicu sintezu vezikula i membrane proteini u svrhu prijevoza. Iz tog razloga to se često naziva recikliranjem vezikula. Treći transportni put membranskog toka je transcitoza, također poznata kao citopempsis. Ovo je receptorski ovisan transport koji transcelularni materijal transportira kroz stanicu i na taj način odgovara kombinaciji egzocitoze i endocitoze. Mjehurić nastao u ovom procesu stanica oslobađa u susjednu stanicu ili se prenosi u izvanstanični prostor. Sadržaj vezikula ostaje nepromijenjen. Ova vrsta transporta uglavnom utječe na epitelne stanice u posuđe i u crijevima. Receptori za transcitozu uglavnom su poznati kao Fc receptori određene skupine koji se nalaze u posteljica i to u apikalnom infantilnom crijevu epitelijum. U posteljica, oni uglavnom preuzimaju transport majčinog IgG-a u dijete.
Bolesti i tegobe
Kada je transport supstanci membranski modificirajućim transportnim procesima oslabljen, to je često posljedica mutacije transporta proteini, prijevoz enzimi, ili uključeni receptori. Nemali broj bolesti povezan je s neispravnim transportom membrane. Primjerice, tumori su povezani s oštećenom endocitozom. Isto se odnosi na infekcije i neurogenerativne bolesti poput neuropatija s oštećenom sposobnošću hodanja i smanjenom brzinom provođenja živca ili senzornim smetnjama. Na primjer, endocitoza je oštećena u Huntingtonove bolesti. U ovoj bolesti umiruće živčane stanice pokreću simptome poput poremećaja kretanja i promjena u karakteru. Uzrok bolesti je mutacija proteina huntintina. Poremećena egzocitoza može imati jednako ozbiljne posljedice. Na primjer, egzocitozu neurotransmitera mogu ometati toksini. Bakterijski toksini mogu uzrokovati konvulzije ili paralizu ometajući protok membrane. Na egzocitozu utječu i poremećaji u metaboličkim bolestima kao što su cistična fibroza. Kod ove bolesti, osim bronhijalnih sekreta, sekreti gušterače i žuči postaju viskozni, što rezultira disfunkcijom organa. Poremećena pinocitoza sada je povezana s bolestima kao što su Alzheimerova, s metaboličkim poremećajima, povišen holesterol razinama i s promjenama u karakteru. Konačno, oštećeni membranski tok također može rezultirati ozbiljnim poremećajima u gastrointestinalnom traktu i stoga je ponekad povezan s gastrointestinalnim bolestima. Učinci ograničenja na membranski tok odgovarajuće su različiti i, u najgorem slučaju, rezultiraju staničnom smrću. U kontekstu poremećaja protoka membrane, stanice često nisu u stanju apsorbirati bilo koju ili samo nekoliko vitalnih tvari i teško ili uopće ne mogu izlučiti suvišne ili čak otrovne tvari.
