Phagozytose: Prozess, Funktion und Struktur (2023)

PhagozytaseVereinfacht gesagt handelt es sich um eine Sonderform der Endozytose. In diesem Fall werden feste Partikel durch Einstülpung der Zellmembran der phagozytierenden Zelle von Vesikeln umgeben und von der Zelle für den anschließenden Abbau aufgenommen.

Bei Säugetieren und Menschen wird der Prozess der Phagozytose hauptsächlich von spezialisierten Zellen durchgeführt. Diese Zellen, auch Phagozyten genannt, sind ein wichtiger Teil des Immunsystems. Phagozyten bewegen sich durch Körperflüssigkeiten und nutzen ihre phagozytischen Kräfte zur „Reinigung“.

Krankheitserreger wie Mikroorganismen werden identifiziert und für den späteren Abbau gesammelt, ebenso wie tote (atopische) Zellen. Aus diesem Grund auch Fresszellen„Phagozyt“Forderung.

Im Durchschnitt sterben im erwachsenen menschlichen Körper täglich etwa 100 Milliarden Zellen. Zur Reinigung werden sie von Fresszellen aufgenommen und abgebaut.

existierenProkaryotisch– also einzellige oder wenigzellige Eukaryoten – dient die Phagozytose auch der Aufnahme von Nährstoffen.

Phagozytose

Der Phagozytoseprozess kann in mehrere Schritte unterteilt werden, von der Partikelaufnahme bis zum Abbau.

Partikelabsorption

Phagozyten verfügen auf ihrer Oberfläche über Rezeptoren, mit denen Krankheitserreger und Bestandteile apoptotischer Zellen erkannt werden können.ErregerDabei handelt es sich um Bakterien, Viren, Toxine und andere Partikel, die Krankheiten verursachen können. Sie binden an Rezeptoren – Proteine, die sich an der Oberfläche von Fresszellen festsetzen. Bindung signalisiert, dass die Zellmembran beginnen kann, Fremdstoffe aufzunehmen.

Biomembranen bestehen aus einer Doppelschicht aus Phospholipiden, die mithilfe eines Flüssigkeitsmosaikmodells beschrieben werden können.

Die Membranen der Fresszellen sind flexibel und können sich nach innen drehen. Die zu adsorbierenden Partikel wandern mit der Membran nach innen und werden langsam umschlossen. Wenn es vollständig von einer Membran umgeben ist, kann die Membran seinVesikelEingekapselt und nun im Fresszelleninneren. Vesikel sind auch in diesem Fall kleine Säckchen, die aus Membranen bestehenPhagosomForderung.

Zersetzungsvorbereitung

Befindet sich der Fremdkörper nun im Phagosom der Fresszelle, wandert er weiter in die Zelle hinein. Dort verschmilzt das Phagosom mit einem anderen Vesikeltyp – einemgeschmolzener Körper.

geschmolzener KörperAuch kleine Membranvesikel, die sich aber im Golgi-Apparat bilden, der sich ebenfalls im Inneren der Zelle befindet. Sie sind außerdem reich an Verdauungsenzymen und haben einen sauren pH-Wert im Inneren.

Die Verschmelzung von Phagosomen und Lysosomen wird dadurch ermöglicht, dass beide von einer Lipiddoppelschicht umgeben sind. Verschmelzt nun das Phagosom mit diesem primären Lysosom, entsteht ein sogenanntes LysosomPhagolysosom.Dies wird auch als sekundäres Lysosom bezeichnet. Dadurch werden Fremdstoffe zusammen mit zersetzenden Enzymen in den Vesikeln eingeschlossen.

Phagosomen sindVesikelGefüllt mit aufgenommenen Partikeln. Erstegeschmolzener KörperVoller Verdauungsenzyme. Phagosomen und primäre Lysosomen bilden zusammen sekundäre Lysosomen.

in Phagolysosomen zerlegt

Nun befindet sich der Fremdkörper im Phagolysosom, wo er durch Enzyme abgebaut werden kann. Es ist in viele kleine Bausteine ​​unterteilt. Der besonders saure pH-Wert in den Vesikeln verstärkt diesen Prozess. Nach dem Abbau des Vesikelinhalts kann ein Teil davon zurück zur Membran des Phagozyten transportiert werden. Dort verschmilzt das Vesikel mit der Membran und kann seinen Inhalt nach außen abgeben. Dieser Vorgang wird auch genanntextrazelluläres EnzymAngegeben.

Abbildung 2: Phagozytoseprozess

Allerdings werden nicht alle Bestandteile von Krankheitserregern durch Exozytose aus den Zellen entfernt. Einige werden auch in andere Kompartimente der Zelle transportiert, wo sie weiterverarbeitet werden können.

Fasst auch den Prozess zusammen, durch den die Einstülpung der Zellmembran Substanzen in die Zelle aufnimmtEndonukleaseForderung. Bei der Phagozytose handelt es sich lediglich um eine Sonderform der Endozytose. Es zeichnet sich durch die Aufnahme fester Partikel aus, darunter die bereits erwähnten Zellbestandteile und Krankheitserreger. Andere Formen der Endozytose sindloser ZuckerUndrezeptorvermittelte Endozytose.

Charakteristisch für die Pinozytose ist die gezielte Aufnahme von Flüssigkeit von außerhalb der Zelle. Diese Flüssigkeiten können auch gelöste oder ungelöste Stoffe enthalten. Darüber hinaus ist es so–Im Gegensatz zu anderen Arten der Endozytose–Dieser Prozess beginnt ohne Bindung des Rezeptors.

Bei der rezeptorvermittelten Endozytose werden Moleküle in Zellen aufgenommen, die zuvor an bestimmte Rezeptoren auf der Zelloberfläche gebunden haben. Diese Rezeptoren befinden sich im sogenannten„Malen Sie die Grube“.Dabei handelt es sich um kleine Vertiefungen in der Zellmembran, die mit Rezeptoren bedeckt sind. Das Innere der Membran ist an diesen Stellen mit weiteren Proteinen bedeckt – den sogenanntenClathrinen.

Wenn ein Molekül an einen Rezeptor bindet, kollabiert esBeschichtungsgrubeGehen Sie weiter hinein, bis sich ein Vesikel gebildet hat, das mit Clathrin bedeckt ist. Das Vesikel kann nun seinen Inhalt weiter in die Zelle abgeben.

Im Gegensatz zur Phagozytose wird hier nämlich der Membranbereich genutztBeschichtungsgrube, nicht so gut. Auch die entstandenen Vesikel waren um ein Vielfaches kleiner.

Im Bild unten sehen Sie den Unterschied zwischenDrei WegeZur Endozytose siehe nochmals Zusammenfassung:

Abbildung 4: Übersicht über verschiedene Arten der Endozytose

Phagozytose im Immunsystem

Wie bereits erwähnt, wird die Phagozytose von Zellen durchgeführt, die Phagozyten genannt werdenImmunabwehrgebraucht. Dazu gehören Makrophagen, dendritische Zellen und Granulozyten.

Weitere Informationen finden Sie in diesem StudySmarter-Artikel über Zellen des Immunsystems.

Die Funktion von Phagozyten

eins mit folgendemImmunzellenGemeinsam ist ihnen: Sie sind Fresszellen. Allerdings gibt es einige Unterschiede in ihrer Funktionalität.

Makrophagen

DasRezeptorKomponenten können dann extern gebunden und gerendert werden. andereZellen des ImmunsystemsKomponenten, die sich im Akzeptor befinden könnenMakrophagenIdentifizieren Sie und beginnen Sie mit der Zucht oder Weiterentwicklung. Auf diese Weise können mehr Immunzellen zur Bekämpfung der Infektion eingesetzt werden.

Dendritische Zellen

Dendritische Zellenhaben undMakrophagenAufgabe,ErregerAbsorbiert, baut diese Bestandteile ab und präsentiert sie anderen Immunzellen durch Phagozytose. im GegensatzMakrophagenAllerdings nehmen sie durch Pinozytose auch viele bereits zersetzte mikrobielle Bestandteile auf, um sie zu präsentieren.

Ein weiterer Unterschied zu Makrophagen besteht in ihrer Fähigkeit, unter anderem Komponenten zu präsentierenZellen des ImmunsystemsAktivierung. So machen sie andere Zellen auf das Vorhandensein einer Infektion aufmerksam und haben eineImmunreaktiones ist angehängt.

Granulozyten

Wie Sie inzwischen erfahren haben, ist die Phagozytose ein nützliches Instrument, um Infektionsgefahren schnell und sauber zu beseitigen. Manche Krankheitserreger sind jedoch so weit entwickelt, dass sie genau diese Mechanismen, die uns eigentlich schützen sollen, nutzen, um ihre Infektion zu erleichtern. Sie können in die Zelle gelangen, indem sie den Mechanismus nutzen, den Phagozyten zur Partikelaufnahme nutzen.

Die bekanntesten Krankheitserreger, die sich die Phagozytose zunutze machen, sind BakterienMycobacterium tuberculosis.es wird drin seinMakrophagenHeben Sie es auf, es kann dort nicht zerstört werden. DasBakterienenthalten besondere ZutatenZellenwand, wodurch verhindert wird, dass sie durch Verdauungsenzyme in Phagolysosomen abgebaut werden. Dadurch können sie mehrere Jahre überleben, bis sie eines Tages mit der Fortpflanzung beginnen. So wird eine Infektion zur KrankheitTuberkuloseAuslöser, insbesondere bei Menschen mit geschwächtem Immunsystem.