Baik endositosis dan eksositosis adalah proses transpor aktif. Transpor aktif adalah proses yang memerlukan energi untuk memompa molekul dan ion melintasi membran melawan gradien konsentrasi. Apakah sel dapat “makan”? Apakah mungkin untuk objek yang lebih besar dapat ditelan oleh sel yang berukuran kecil? Tentu saja.
Gambar ini menggambarkan sel kanker diserang oleh sel dari sistem kekebalan tubuh. Sel-sel sistem kekebalan tubuh secara konsisten menghancurkan patogen yang pada dasarnya dasarnya mereka “makan”.
Transpor Vesikel
Beberapa molekul atau partikel yang terlalu besar untuk melewati membran plasma atau bergerak melalui protein transpor. Jadi sel menggunakan dua proses transpor aktif lainnya untuk memindahkan makromolekul ini (molekul besar) ke dalam atau keluar dari sel. Vesikel atau badan lain dalam sitoplasma memindahkan makromolekul atau partikel besar melintasi membran plasma. Ada dua jenis transportasi vesikel, endositosis dan eksositosis (diilustrasikan pada Gambar di bawah). Kedua proses adalah proses transpor aktif, yang membutuhkan energi.
Endositosis dan Eksositosis: Penjelasan
Endositosis adalah proses menangkap zat atau partikel dari luar sel dengan melanda atau melalap dengan membran sel. Membran membentuk lipatan di atas substansi atau zat dan itu menjadi benar-benar tertutup oleh membran. Pada titik ini kantung membran, atau vesikel, menjepit dan menggerakan zat ke dalam sitosol. Ada dua jenis utama dari endositosis:
- Fagositosis, atau sel makan, terjadi ketika bahan terlarut masuk ke dalam sel. Membran plasma menelan bahan padat, membentuk vesikel fagosit.
- Pinositosis, atau sel minum, terjadi ketika membran plasma membentuk lipatan ke dalam untuk membentuk saluran yang memungkinkan zat terlarut masuk ke dalam sel, seperti yang ditunjukkan pada Gambar di bawah. Ketika saluran tertutup, cairan tersebut dikelilingi dalam vesikel pinositik.
Eksositosis adalah proses yang menjelaskan proses vesikel bergabung dengan membran plasma dan melepaskan isinya ke luar sel, seperti yang ditunjukkan pada Gambar di bawah. Eksositosis terjadi ketika sel menghasilkan zat untuk di ekspor, seperti protein, atau ketika sel menyingkirkan produk limbah atau racun. Protein membran yang baru dibuat dan membran lipid dipindahkan di atas membran plasma oleh eksositosis.
Perbedaan Endositosis dan eksositosis
Endositosis dan eksositosis keduanya merupakan sarana seluler untuk mengangkut zat melintasi membran sel melalui penggunaan vesikel. Namun, prosesnya berbeda dalam arah di mana zat bergerak melintasi membran sel. Selama endositosis, zat dibawa ke dalam sel (“endo” = in). Selama eksositosis, zat keluar sel (“exo” = keluar).
Fagositosis dan pinositosis adalah dua variasi endositosis. Fagositosis umumnya disebut “sel makan”, sedangkan pinositosis umumnya dikenal sebagai “sel minum”. Fagositosis dan pinositosis keduanya dijelaskan di bawah ini.
Selama fagositosis, sel menelan partikel padat dengan mengelilingi zat padat dengan vesikel yang disebut fagosom. Fagosom kemudian dibawa ke dalam sel. Lisosom menempel pada fagosom sehingga isinya dapat “dicerna” dan digunakan untuk energi. Zat yang tidak digunakan dalam fagosom dikeluarkan dari sel melalui eksositosis. Fagosit adalah organisme yang menjalani fagositosis. Amuba dan sel darah putih adalah dua contoh fagosit.
Pinositosis mirip dengan fagositosis, kecuali bahan yang dicerna oleh sel adalah cairan, bukan padatan. Sekali lagi, cairan dikelilingi oleh invaginasi membran sel. Invaginasi kemudian mencubit untuk membentuk vesikel yang dibawa ke dalam sel. Sel-sel tubuh mengambil enzim dan hormon melalui proses pinositosis. Sel-sel yang memiliki mikrovili yang ditemukan di sepanjang dinding usus juga mengalami pinositosis untuk asupan nutrisi.
Selama eksositosis, vesikel intraseluler yang mengandung limbah bermigrasi ke arah membran sel. Setelah vesikel mencapai membran sel, ia menyatu dengan membran sel. Fusi ini memungkinkan isi vesikel dilepaskan di luar sel.
Endositosis didefinisikan sebagai proses menjebak partikel atau zat dari lingkungan eksternal dengan menelannya. Endositosis adalah dua jenis yaitu fagositosis juga disebut sel makan dan pinositosis yang juga disebut sebagai sel minum. Eksositosis digambarkan sebagai proses peleburan vesikel dengan membran plasma untuk melepaskan isinya ke lingkungan luar sel. Perbedaan penting antara Endositosis dan eksositosis pada tabel di bawah ini.
| Sifat | Eksositosis | Endositosis |
| Apa itu | Eksositosis membantu dalam proses untuk menghilangkan limbah di lingkungan eksternal | Endositosis membantu dalam proses asupan zat dari lingkungan eksternal |
| Terjadi | Jalur sekretariat konstitutif & teregulasi | Pinositosis |
| Gelembung | Menyatu dengan membran plasma | Vesikel terbentuk di sekitar zat asing |
| Jenis vesikel terbentuk | Vesikel sekretorik | Seperti fagosom |
| Contoh | Eksositosis terjadi pada peristiwa mengambil hormon di luar sel | endositosis terjadi pada peristiwa menelan bakteri oleh fagosit |
Jenis endositosis
Jalur endositosis dapat dibagi menjadi empat kategori: yaitu, endositosis yang dimediasi reseptor (juga dikenal sebagai endositosis yang dimediasi clathrin), caveolae, pinositosis, dan fagositosis.
Endositosis yang dimediasi Clathrin dimediasi oleh produksi vesikel kecil (berdiameter sekitar 100 nm) yang memiliki lapisan karakteristik morfologis yang terbuat dari protein sitosol klathrin. Vesikel salut Clathrin (CCV) ditemukan di hampir semua sel dan membentuk domain membran plasma yang disebut lubang berlapis clathrin. Lubang yang dilapisi dapat mengkonsentrasikan molekul ekstraseluler besar yang memiliki reseptor berbeda yang bertanggung jawab atas endositosis ligan yang dimediasi reseptor, mis. lipoprotein densitas rendah, transferrin, faktor pertumbuhan, antibodi dan banyak lainnya.
Studi dalam sel mamalia mengkonfirmasi pengurangan ukuran mantel clathrin dalam lingkungan ketegangan yang meningkat. Selain itu, ini menunjukkan bahwa dua mode perakitan clathrin yang tampaknya berbeda, yaitu lubang berlapis dan plak berlapis, yang diamati dalam penyelidikan eksperimental mungkin merupakan konsekuensi dari berbagai ketegangan dalam membran plasma.
Caveolae adalah tunas membran plasma non-clathrin yang paling sering dilaporkan, yang ada di permukaan banyak, tetapi tidak semua jenis sel. Mereka terdiri dari caveolin protein pengikat kolesterol (Vip21) dengan bilayer yang diperkaya dengan kolesterol dan glikolipid. Caveolae adalah lubang berbentuk labu kecil (berdiameter sekitar 50 nm) dalam membran yang menyerupai bentuk gua (oleh karena itu disebut caveolae). Mereka dapat membentuk hingga sepertiga dari area membran plasma sel-sel dari beberapa jaringan, yang terutama berlimpah di otot polos, pneumosit tipe I, fibroblast, adiposit, dan sel endotel. Penyerapan molekul ekstraseluler juga diyakini secara khusus dimediasi melalui reseptor di caveolae.
Potositosis adalah suatu bentuk endositosis yang dimediasi reseptor yang menggunakan vesikel caveolae untuk membawa molekul berbagai ukuran ke dalam sel. Tidak seperti kebanyakan endositosis yang menggunakan caveolae untuk mengirimkan isi vesikel ke lisosom atau organel lain, bahan endositosis melalui potositosis dilepaskan ke dalam sitosol.
Pinositosis, yang biasanya terjadi dari daerah membran plasma yang sangat acak-acakan, adalah invaginasi membran sel untuk membentuk kantung, yang kemudian mencubit ke dalam sel untuk membentuk vesikel (diameter 0,55 μm) yang diisi dengan besar volume cairan ekstraseluler dan molekul di dalamnya (setara dengan ~ 100 CCV). Pengisian kantong terjadi dengan cara yang tidak spesifik. Vesikel kemudian bergerak ke sitosol dan bergabung dengan vesikel lain seperti endosom dan lisosom. [9]
Fagositosis adalah proses di mana sel mengikat dan menginternalisasi materi partikel yang berdiameter lebih besar dari sekitar 0,75 μm, seperti partikel debu berukuran kecil, serpihan sel, mikroorganisme, dan sel apoptosis. Proses-proses ini melibatkan pengambilan area membran yang lebih besar daripada endositosis yang dimediasi clathrin dan jalur caveolae.
Eksperimen yang lebih baru menunjukkan bahwa deskripsi morfologis peristiwa endositik ini mungkin tidak memadai, dan metode klasifikasi yang lebih tepat mungkin didasarkan pada ketergantungan clathrin dari jalur tertentu, dengan beberapa subtipe dari endositosis yang bergantung clathrin dan independen clathrin. Wawasan mekanistik ke dalam endositosis bebas-phagocytic, clathrin-independent telah kurang, tetapi sebuah penelitian baru-baru ini telah menunjukkan bagaimana Graf1 mengatur jalur endositik independen clathrin yang sangat lazim dikenal sebagai jalur CLIC / GEEC.
Fungsi Endositosis
Endositosis digunakan untuk pensinyalan reseptor, serapan nutrisi, remodeling membran, entri patogen, dan transmisi neurot, serta memodulasi respons pensinyalan sel. Dalam mengembangkan jaringan, telah ditemukan bahwa bantuan endositosis dalam migrasi sel. Racun, patogen, dan puing-puing asing juga telah ditemukan untuk mengeksploitasi jalur endositik yang berbeda untuk mendapatkan masuk ke dalam sel. Partikel-partikel akan merekrut clathrin (protein yang diperlukan untuk bentuk dan pembentukan vesikel) atau akan memulai langkah pertama jalur untuk memulai proses memasuki sel.
Contoh Endositosis
Kolesterol adalah komponen yang sangat dibutuhkan dalam sel yang hadir dalam membran plasma dan juga digunakan sebagai prekursor hormon. Kompleks lipoprotein (seperti LDL atau lipoprotein densitas rendah) kemudian digunakan untuk mengangkut kolesterol ke sel-sel lain dalam tubuh. Pada permukaan sel adalah reseptor LDL yang mengikat kompleks LDL untuk memulai proses endositik. Reseptor ini disintesis dalam Retikulum Endoplasma (RE) dan kemudian diangkut dan diproses di Golgi. Setelah reseptor terikat pada kompleks di permukaan sel, clathrin direkrut bersama dengan protein lain yang membantu dalam proses. Reseptor berkelompok bersama untuk membentuk lubang berlapis clathrin. Lubang-lubang yang dilapisi terjepit, membentuk vesikel endositik, dan kemudian tidak dilapisi. Setelah uncoating, vesikel dikirim ke endosom. PH rendah dalam endosom menyebabkan perubahan konformasi yang melepaskan partikel LDL. Partikel-partikel ini kemudian diarahkan ke lisosom untuk degradasi, melepaskan kolesterol ke dalam sel.
Tujuan sistem kekebalan adalah untuk menghilangkan patogen atau partikel asing dari dalam tubuh yang dapat menyebabkan penyakit. Molekul-molekul ini dapat merusak tubuh sehingga sangat penting bahwa patogen yang menyerang dibersihkan dengan cepat. Sinyal protein dalam fagosit tanda tubuh, atau sel imun, untuk melakukan perjalanan ke patogen yang terletak di lokasi yang terinfeksi. Tertanam pada permukaan fagosit adalah reseptor sel, yang disebut Toll-Like Receptor (TLR), yang berikatan dengan bakteri tertentu; berbagai jenis bakteri akan berikatan dengan TLR yang berbeda. Setelah bakteri berikatan dengan reseptor, sinyal kaskade akan memulai endositosis. Membran sel akan mulai menelan bakteri dan menciptakan vagikel fagosom atau fagositik. Fagosom kemudian akan mengangkut bakteri ke lisosom, di mana mereka bergabung bersama membentuk fagolisom. Dalam phagolysosome ada berbagai faktor yang menghancurkan dan memecah mikroba.
Ringkasan
Transpor aktif adalah proses yang memerlukan energi untuk memompa molekul dan ion melintasi membran melawan gradien konsentrasi.
Endositosis adalah proses menangkap zat atau partikel dari luar sel dengan melanda oleh membran sel, dan membawanya ke dalam sel.
Eksositosis menjelaskan proses vesikel menyatu dengan membran plasma dan melepaskan isinya ke luar sel. Baik endositosis dan eksositosis adalah proses transpor aktif.
Tahapan Metamorfosis semut, kupu kupu dan katakContoh Ekologi: Tujuan, jenis, peranan, cabang
10 Ciri-ciri Nematoda yang penting berikut ini
Siklus hidup Bakteriofag: Pengertian, struktur, terapi