Prinsip umum transport vesikular
Sel secara rutin dihadapkan pada kebutuhan untuk bertukar zat dengan lingkungan eksternal. Jika molekul kecil dapat melewati membran melalui jalur lain, transfer makromolekul dan partikel besar memerlukan pendekatan khusus. Untuk tujuan ini, sel menggunakan sistem transportasi vesikular.
Fitur utama dari jenis transport ini adalah bahwa material yang ditransportasikan dikemas ke dalam vesikel membran khusus. Penting untuk diingat bahwa setiap pergerakan vesikel tersebut, pembentukan, dan fusi dengan membran adalah proses yang membutuhkan banyak energi, yang terjadi secara eksklusif dengan konsumsi energi ATP.
Endositosis: transport ke dalam sel
Endositosis adalah proses penyerapan aktif partikel besar dan makromolekul dari lingkungan eksternal oleh sel.
Mekanisme endositosis sangat berurutan dan mencakup tahapan-tahapan berikut:
- Pembentukan invaginasi: membran plasma sel mulai melipat ke dalam, membentuk kantong tempat material ekstraseluler masuk.
- Pelepasan (pembelahan): invaginasi yang terbentuk menutup dan melepaskan diri dari membran utama ke dalam sel.
- Pembentukan vesikel: sebagai hasilnya, vesikel intraseluler yang utuh terbentuk. Material yang ditangkap terisolasi dengan aman di dalam sel dalam “kemasan membran” yang khas.
Jenis-jenis endositosis
Bergantung pada bahan apa yang diserap oleh sel, endositosis biasanya dibagi menjadi dua jenis utama:
- Fagositosis adalah penangkapan dan penyerapan selanjutnya oleh sel dari partikel padat dan besar.
- Pinositosis adalah penangkapan dan penyerapan oleh sel dari cairan beserta zat-zat yang larut di dalamnya.
Eksositosis: pelepasan zat
Proses yang berlawanan dengan endositosis disebut eksositosis.
Ini adalah proses pelekatan (penghilangan) makromolekul dan berbagai partikel dari ruang intraseluler ke luar. Selama eksositosis, vesikel membran intraseluler yang berisi zat yang dimaksudkan untuk dilepaskan mendekati membran plasma, bergabung dengannya, dan mengeluarkan isinya ke luar sel. Seperti halnya endositosis, proses ini memerlukan konsumsi energi ATP.
Singkatnya: jawaban atas pertanyaan topik
Organel sel apa yang bertanggung jawab untuk pembentukan dan pengemasan vesikel sekretori untuk eksositosis?
Pembentukan dan pengemasan vesikel sekretori dilakukan oleh badan Golgi. Pada kutub trans (di dalam sisterna trans atau bagian distal) dari organel ini, zat disortir melalui interaksi reseptor. Protein ekspor yang matang terkonsentrasi di dalam vesikel membran yang melepaskan diri dari sisterna distal. Setelah dikemas, vesikel sekretori yang terbentuk bermigrasi ke plasmalema untuk eksositosis selanjutnya.
Apa mekanisme dari endositosis yang dimediasi oleh reseptor?
Mekanismenya terletak pada transfer makromolekul ke dalam sel dengan partisipasi reseptor membran spesifik. Proses ini meliputi tahapan berikut:
- Pengikatan — pembentukan kompleks “ligan-reseptor” di permukaan membran.
- Invaginasi — pembentukan lubang berselubung dengan partisipasi protein adaptin dan klatrin.
- Pembentukan vesikel — pelepasan vesikel ke dalam sitoplasma.
- Pelepasan selubung — hilangnya selubung klatrin.
- Fusi — penggabungan vesikel dengan endosom dini, di mana pada pH asam reseptor terpisah dari ligan untuk daur ulang.
Protein spesifik apa yang memastikan proses fusi vesikel dengan membran plasma selama eksositosis?
Fusi vesikel dengan membran plasma selama eksositosis dipastikan oleh protein dari keluarga SNARE. Sumber-sumber menyebutkan partisipasi berikut:
- protein membran vesikel: VAMP, sinaptobreven; untuk granula juga ditunjukkan VAMP-2;
- protein membran sel atau presinaptik: SNAP, SNAP-23, SNAP-25, sintaksin, sintaksin-4.
Selama degranulasi neutrofil, SNAP-23 dan sintaksin-4 pada membran sel dikenali oleh protein SNARE dari membran granula yaitu sintaksin-6 dan VAMP-2. Pengenalan timbal balik antar membran ini adalah syarat wajib untuk degranulasi dan fusi membran.
Apa fungsi protein klatrin dalam transport vesikular?
Fungsi protein klatrin adalah untuk membentuk selubung kisi khusus (kerangka) pada permukaan sitoplasma dari vesikel membran. Terletak di atas adaptin, klatrin menyediakan mekanika invaginasi membran plasma dan pelepasan vesikel berikutnya ke dalam sitoplasma selama endositosis. Sebelum berfusi dengan organel lain, selubung ini harus dihilangkan.
Bagaimana proses eksositosis mempengaruhi luas total membran plasma sel?
Eksositosis dikaitkan dengan fusi membran vesikel dengan plasmalema. Selama fusi tersebut, protein membran yang tertanam dalam membran vesikel menjadi bagian dari membran sel. Dalam konteks fagositosis, sumber secara langsung menunjukkan bahwa eksositosis fokal menyediakan peningkatan luas plasmalema melalui mobilisasi membran intraseluler dan pembentukan membran de novo.
Apa yang terjadi pada membran vesikel setelah eksositosis selesai?
Selama eksositosis, membran vesikel berfusi dengan plasmalema, dan isi vesikel dibuang ke ruang ekstraseluler. Jika protein membran tertanam dalam membran vesikel, saat berfusi dengan plasmalema, protein tersebut menjadi bagian dari membran sel.
Untuk memudahkan mengingat arah: ENDOsitosis — zat masuk ke dalam (IN, ke dalam), EKSOsitosis — zat menuju ke KELUAR (exit, keluar).
Soal-soal dari kelas dan ujian
Apakah transport vesikular memerlukan konsumsi energi?
Ya, mutlak semua tahap transport vesikular, termasuk pembentukan vesikel membran dan pergerakannya, terjadi dengan konsumsi energi ATP yang wajib.
Apa perbedaan utama antara fagositosis dan pinositosis?
Kedua proses adalah jenis endositosis, tetapi fagositosis berspesialisasi dalam menangkap partikel besar dan padat, sedangkan pinositosis bertanggung jawab untuk penyerapan cairan.
Apa yang terjadi pada membran pada tahap pertama endositosis?
Pada tahap awal, membran plasma sel membentuk invaginasi khas yang merangkup material yang diserap sebelum melepaskan diri ke dalam.
Untuk transport zat apa vesikel membran dibutuhkan?
Pembentukan vesikel membran diperlukan untuk melaksanakan transfer makromolekul dan partikel besar yang tidak dapat menembus sel melalui jalur lain.
Topik lain untuk dipelajari
- Mekanisme terperinci dari pelepasan invaginasi membran selama endositosis
- Nasib vesikel intraseluler dan material yang ditelan setelah penyerapan
- Mekanisme fusi membran vesikel dengan plasmalema selama eksositosis
- Peran biokimia molekul ATP dalam proses transport vesikular
Pelajari seluruh topik secara mendalam dalam kursus «Biologi»
Di sini adalah ringkasan. Di dalam kursus — semua yang ditanyakan saat kelas dan ujian.
- Panduan metodologis lengkap tentang topik "Transport vesikular" dan 3.793 halaman materi pelajaran lainnya
- Tugas dan kuis setelah setiap topik — seperti pada kolokium
- AI-tutor akan menjawab pertanyaan topik kapan saja
- 130 video pembelajaran untuk mata pelajaran ini
Topik lain di bagian «Sel sebagai Unit Dasar Kehidupan»
Video pembelajaran gratis: biologiPelajaran singkat dengan ringkasan — tanpa registrasi.
Materi disiapkan oleh staf pengajar WhiteCoat Pro sesuai dengan kurikulum pendidikan kedokteran. Bersifat edukatif.