什么是吞噬作用及其作用
术语吞噬作用源于希腊语。它由两个词融合而成:phagos,意为“吞食”;以及cytos,意为“细胞”。这一基本的生物学现象是由伊·伊·梅契尼科夫于1882年发现的。
这一过程的生物学意义根据生物的组织层次有着根本的不同:
- 在单细胞生物中。对于阿米巴等原生生物而言,该过程是至关重要的营养方式。
- 在多细胞生物中。在这里,该过程具有完全不同的意义,并发挥着至关重要的防御功能。这项任务由吞噬细胞承担——它们是多细胞生物体内的特化细胞,负责吞噬外来病原体以保护整个机体。
吞噬作用的主要阶段
摄取外来颗粒的过程是一个复杂的级联事件,包含几个严格连续的阶段:
- 趋近。在最初的阶段,吞噬作用的对象(例如可以是细菌)与吞噬细胞本身相互靠近。
- 粘附。一旦建立接触,便进入附着阶段。细菌直接位于吞噬细胞的表面。
- 摄入。吞噬细胞的细胞膜开始从四面八方包围细菌,随后将其主动吸入细胞质内。
- 吞噬体形成。细胞质内部形成一个特殊的结构——包含被吞噬物质的独立小泡。
- 消化。在最后阶段,来自特殊细胞器(即溶酶体)的活性水解酶被输送过来。正是它们最终降解了被捕获的细菌。
胞饮作用及其特点
另一个重要的膜转运过程——胞饮作用——在生命活动中也扮演着巨大的角色。该过程最主要的特征在于它最常见于那些代谢旺盛的细胞中。
在机体内可以区分出几个该过程进行最为活跃的关键区域。主要定位包括:
- 淋巴系统细胞。
- 肠上皮细胞。
- 毛细血管内皮。
简述:主题相关问答
就所摄取物质的物理状态而言,胞饮作用与吞噬作用的主要区别是什么?
主要的区别在于被捕获底物的物理状态。
| 过程 | 摄入物质的状态 |
|---|---|
| 吞噬作用 | 捕获并转运固体颗粒(致密的大颗粒) |
| 胞饮作用 | 捕获并摄入液体介质(以小液滴形式存在的溶质) |
哪些分子和受体介导了吞噬作用的粘附阶段?
粘附阶段由相互作用细胞表面专化的分子和受体介导。
- 靶细胞因子——调理素(抗体、C3b、纤连蛋白)和黏附分子(免疫球蛋白超家族的ICAM-1和ICAM-2)。
- 吞噬细胞因子——黏附分子(包括整合素,例如LFA-1)以及针对调理素的特异性受体(FcγR、C3R)。
在摄入阶段,细胞骨架的哪些成分负责将细菌拉入细胞质中?
在摄入(内陷)阶段,由微丝构成的细胞骨架成分负责将细菌拉入细胞质内。
这些结构的基础是聚合的丝状F-肌动蛋白,它是细胞主要的收缩蛋白。运动和包裹目标的机制基于肌动蛋白微丝与肌球蛋白的相互作用及其缩短和伸长。
人体内有哪些主要类型的“专业”吞噬细胞?
主要的“专业”吞噬细胞是单核细胞和巨噬细胞。组织特异性驻留巨噬细胞包括以下主要类型:
- 枯否细胞——定位于肝脏。
- 肺泡巨噬细胞——位于肺部。
- 腹腔巨噬细胞——位于腹腔。
- 小胶质细胞——位于中枢神经系统。
- 系膜细胞——位于肾脏。
- 破骨细胞——位于骨组织。
为了轻松按顺序记忆吞噬作用的阶段,请使用首字母缩写“САПОП”(趋近、粘附、摄入、(吞噬体)形成、消化)。
课堂与考试常见问题
谁在什么时候发现了吞噬作用现象?
这一过程由俄国研究人员伊·伊·梅契尼科夫于1882年发现。
阿米巴原虫和人体中吞噬作用的生物学作用有何区别?
对于单细胞生物(例如阿米巴)而言,这是主要的营养方式。在多细胞生物中,吞噬细胞仅执行防御功能。
用于消化细菌的酶来自哪里?
降解被吞噬物质所必需的水解酶来自特异性细胞器——溶酶体。
胞饮作用最常见于哪些细胞?
它典型见于代谢旺盛的细胞:肠上皮细胞、毛细血管内皮细胞和淋巴系统细胞。
该主题的其他拓展内容
- 吞噬细胞与靶标趋近的详细机制
- 细胞膜在粘附和摄入过程中的作用
- 形成的吞噬体的结构与功能
- 溶酶体水解酶的作用特点
- 肠上皮细胞中的旺盛代谢
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