Flux membranaire

Comme Flux membranaire tous les processus du transfert de masse intercellulaire via le système endomembranaire sont résumés. Celles-ci incluent, avant tout, l'endocytose, l'exocytose et la transcytose, qui permettent aux cellules d'absorber et de libérer des substances en déplaçant la membrane. Des perturbations du flux membranaire peuvent entraîner la mort cellulaire (apoptose).

Quel est le flux de membrane?

Le transport de substances entre les cellules individuelles du corps correspond au transport de la membrane. Les deux méthodes les plus importantes de transport de masse intercellulaire sont l'endocytose et l'exocytose. Au cours de l'exocytose, des substances sont libérées d'une cellule. Dans l'endocytose, en revanche, les matériaux non cellulaires sont absorbés dans une cellule. Dans ce but, la cellule se retourne et resserre ainsi la substance dans sa membrane cellulaire. Ce processus crée des vésicules et des vacuoles.

Si une biomembrane se décale partiellement lors du transport de substances, on parle d'écoulement membranaire. Le flux membranaire a lieu dans le système endomembranaire. Ce système correspond à la totalité de tous les organites eucaryotes entre lesquels il existe une connexion pour le transport vésiculaire.

En plus du réticulum endoplasmique, des endosomes, des lysosomes et de la membrane plasmique (membrane cellulaire), l'appareil de Golgi fait également partie du système endomembranaire. En revanche, les peroxysomes, les mitochondries et le noyau cellulaire sont exclus du système. S.

L'endocytose et l'exocytose doivent être mentionnées comme processus de transport dans le contexte de l'écoulement membranaire. Une troisième voie de transport du transport de la substance déplaçant la membrane est la transcytose, c'est-à-dire le transport médié par un récepteur d'une substance à travers une membrane cellulaire.

Fonction et tâche

L'endocytose du flux membranaire (ou transport de matière déplaçant la membrane) correspond à une invagination de la biomembrane. La cellule absorbe une goutte de liquide, certaines macromolécules ou de grandes parties de nourriture par l'invagination. Parfois, il transforme des cellules encore plus petites en sa membrane.

Une fois la substance incorporée, la cellule resserre un endosome dans le cytoplasme, qui appartient désormais au système endomembranaire. Le milieu environnant migre partiellement à l'intérieur de la cellule. L'endocytose est soit une phagocytose et a donc comme cible des particules solides, soit elle correspond à une pinocytose et absorbe des molécules dissoutes.

En relation avec le flux membranaire, l'endocytose médiée par les récepteurs est également pertinente, dans laquelle les récepteurs d'asialoglycoprotéine assurent la reconnaissance des particules et déclenchent ainsi l'absorption à l'intérieur de la cellule. Ce type d'écoulement membranaire est pertinent pour l'absorption du cholestérol, par exemple.

Une distinction doit être faite entre l'exocytose et l'endocytose du transport membranaire des substances. Au cours de ce processus, des substances sont transportées hors de l'intérieur de la cellule et libérées dans l'environnement de la cellule. Les substances ainsi transportées sont, par exemple, des substances produites par la cellule elle-même. Mais les restes indigestes peuvent également quitter la cellule de cette manière. Un soi-disant exome ou vésicule de transport fusionne avec la membrane de la cellule pendant le processus de transport. Une bicouche lipidique enveloppe l'exome à l'extérieur.

Normalement, l'exocytose est associée à l'endocytose et est alors appelée endocytose couplée à l'exocytose. La combinaison de l'endocytose et de l'exocytose empêche l'élargissement cellulaire sans entrave. L'endocytose couplée à l'exocytose évite également à la cellule de synthétiser des vésicules et des protéines membranaires à des fins de transport. Pour cette raison, le recyclage des vésicules est souvent utilisé ici.

La troisième voie de transport du flux membranaire est la transcytose, également connue sous le nom de cytopempsis. Il s'agit d'un transport dépendant du récepteur qui transporte le matériel extracellulaire à travers une cellule et correspond ainsi à une combinaison d'exocytose et d'endocytose. La vésicule formée au cours du processus libère la cellule vers une cellule voisine ou la transporte dans l'espace extracellulaire. Le contenu de la vésicule reste inchangé. Ce mode de transport affecte principalement les cellules épithéliales dans les vaisseaux sanguins et les intestins.

Les principaux récepteurs connus de la transcytose sont les récepteurs Fc d'un certain groupe, qui peuvent être trouvés dans le placenta et dans l'épithélium intestinal infantile apical. Dans le placenta, ils sont principalement responsables du transport des IgG maternelles chez l'enfant.

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Maladies et affections

Si le transport des substances est perturbé par des processus de transport à changement de membrane, cela est souvent dû à une mutation des protéines de transport, des enzymes de transport ou des récepteurs impliqués. Un certain nombre de maladies sont associées à un transport membranaire défectueux.

Les tumeurs, par exemple, sont associées à une endocytose difficile. Il en va de même pour les infections et les maladies neurogénératives telles que les neuropathies avec une capacité de marche restreinte et une vitesse de conduction nerveuse réduite ou des troubles sensoriels. Par exemple, l'endocytose est perturbée dans la maladie de Huntington. Dans ces maladies, les cellules nerveuses mourantes déclenchent des symptômes tels que des troubles du mouvement et des changements de personnalité. Une mutation de la protéine huntingtine est la cause de la maladie.

Une exocytose perturbée peut également avoir des conséquences graves. L'exocytose des neurotransmetteurs peut être entravée par des toxines, par exemple. Les toxines bactériennes peuvent provoquer des crampes ou une paralysie par obstruction du flux membranaire. L'exocytose est également affectée par des troubles des maladies métaboliques telles que la fibrose kystique. Dans cette maladie, en plus des sécrétions bronchiques, les sécrétions pancréatiques et biliaires deviennent visqueuses, ce qui entraîne des troubles fonctionnels des organes. La pinocytose perturbée est désormais associée à des maladies telles que la maladie d'Alzheimer, à des troubles métaboliques, à des taux élevés de cholestérol et à des changements de personnalité.

En fin de compte, un écoulement membranaire perturbé peut également entraîner de graves troubles du tractus gastro-intestinal et est donc parfois associé à des maladies gastro-intestinales. Les effets des restrictions de l'écoulement membranaire sont proportionnellement divers et dans le pire des cas entraînent la mort cellulaire. Dans le cadre de troubles de l'écoulement membranaire, les cellules sont souvent incapables d'absorber une ou seulement quelques substances vitales et peuvent à peine ou pas du tout excréter des substances superflues voire toxiques.