Endositosis adalah — pengertian, jenis, tahapan

Endositosis adalah proses di mana sel memperoleh bahan ekstraseluler. Sel menciptakan vesikel dengan membrannya sendiri untuk mengelilingi agen eksternal dan menempatkannya di dalamnya.

Berkat proses endositosis, sel mengatur transit agen eksternal, lipid dan protein dan dengan demikian mengontrol komposisi membran (dengan dua yang terakhir). Proses kebalikan dari endositosis dikenal sebagai eksositosis.

Endositosis adalah proses di mana sel menginternalisasi zat dari lingkungan eksternal mereka. Ini adalah bagaimana sel mendapatkan nutrisi yang mereka butuhkan untuk tumbuh dan berkembang.

Ada tiga jenis endositosis:

  • Endositosis yang dimediasi reseptor: Terjadi ketika reseptor menumpuk di membran plasma untuk mengatur masuknya agen atau zat.
  • Endositosis yang dimediasi Clathrin: Clathrin adalah reseptor yang ditemukan pada mamalia dan fungsinya untuk menyerap nutrisi dan memberikan komunikasi intraseluler.
  • Fagositosis: Suatu proses di mana sel menyerap patogen eksternal, sel, atau molekul besar seperti jaringan mati dengan mengelilinginya dengan membran sitoplasmiknya.
  • Pinositosis: Proses di mana sel-sel menyerap zat cair dan vesikel dibuat ketika memasuki bagian dalam. Lisosom akan mencerna zat cair ini (yang mungkin merupakan protein terlarut) ketika kandung empedu mengalami degradasi.

Pengertian Endositosis

Zat yang diinternalisasi oleh endositosis meliputi cairan, elektrolit, protein, dan makromolekul lainnya. Endositosis merupakan salah satu cara di mana sel-sel darah putih dari sistem kekebalan menangkap dan menghancurkan patogen potensial termasuk bakteri dan protista. Proses endositosis dapat diringkas dalam tiga langkah dasar.

Langkah Dasar Endositosis:

  • Membran plasma terlipat ke dalam (invaginate) membentuk rongga yang terisi dengan cairan ekstraseluler, molekul terlarut, partikel makanan, benda asing, patogen, atau zat lain.
  • Membran plasma terlipat kembali dengan sendirinya sampai ujung-ujung membran yang terlipat bertemu. Ini menjebak cairan di dalam vesikel. Dalam beberapa sel, saluran panjang juga terbentuk memanjang dari membran jauh ke dalam sitoplasma.
  • Vesikel terjepit dari membran saat ujung-ujung membran yang terlipat bergabung bersama. Vesikel yang diinternalisasi kemudian diproses oleh sel.

Ada tiga jenis utama endositosis: fagositosis, pinositosis, dan endositosis yang dimediasi reseptor. Fagositosis juga disebut “sel makan” dan melibatkan asupan bahan padat atau partikel makanan. Pinositosis, juga disebut “sel minum”, melibatkan asupan molekul yang dilarutkan dalam cairan. Endositosis yang dimediasi reseptor melibatkan asupan molekul berdasarkan interaksinya dengan reseptor pada permukaan sel.

Membran Sel dan Endositosis

Cell Membrane

Agar terjadi endositosis, zat harus ditutup dalam vesikel yang terbentuk dari membran sel, atau membran plasma. Komponen utama membran ini adalah protein dan lipid, yang membantu fleksibilitas membran sel dan transportasi molekul.

Fosfolipid bertanggung jawab untuk membentuk penghalang dua lapis antara lingkungan seluler eksternal dan interior sel. Fosfolipid memiliki kepala hidrofilik (tertarik ke air) dan ekor hidrofobik (ditolak oleh air).

Ketika kontak dengan cairan, mereka mengatur secara spontan sehingga kepala hidrofilik mereka berhadapan dengan sitosol dan cairan ekstraseluler, sementara ekor hidrofobiknya bergerak menjauh dari cairan ke daerah internal membran bilayer lipid.

Membran sel bersifat semi permeabel, artinya hanya molekul tertentu yang diizinkan berdifusi melintasi membran. Zat yang tidak dapat berdifusi melintasi membran sel harus dibantu melalui proses difusi pasif (difusi difasilitasi), transpor aktif (membutuhkan energi), atau oleh endositosis.

Endositosis melibatkan pengangkatan bagian-bagian membran sel untuk pembentukan vesikel dan internalisasi zat. Untuk mempertahankan ukuran sel, komponen membran harus diganti. Ini dilakukan dengan proses eksositosis. Berlawanan dengan endositosis, eksositosis melibatkan pembentukan, transportasi, dan fusi vesikula internal dengan membran sel untuk mengeluarkan zat dari sel.

Fagositosis

Phagocytosis - White Blood Cell

Fagositosis adalah suatu bentuk endositosis yang melibatkan menelan partikel atau sel besar. Fagositosis memungkinkan sel-sel kekebalan, seperti makrofag, untuk membersihkan tubuh dari bakteri, sel kanker, sel yang terinfeksi virus, atau zat berbahaya lainnya.

Fagositosis juga merupakan proses di mana organisme seperti amuba memperoleh makanan dari lingkungan mereka. Dalam fagositosis, sel fagosit atau fagosit harus dapat melekat pada sel target, menginternalisasikannya, menurunkannya, dan mengeluarkannya. Proses ini, seperti yang terjadi pada sel-sel kekebalan, dijelaskan di bawah ini.

Langkah Dasar Fagositosis:

  • Deteksi: Fagosit mendeteksi antigen (zat yang memicu respons imun), seperti bakteri, dan bergerak menuju sel target.
  • Lampiran: Fagosit melakukan kontak dengan dan menempel pada bakteri. Ikatan ini memulai pembentukan pseudopodia (ekstensi sel) yang mengelilingi bakteri.
  • Ingesti: Bakteri yang dikelilingi dikelilingi dalam vesikel yang terbentuk ketika membran pseudopodia berfusi. Vesikel ini dengan bakteri tertutup, disebut fagosom, diinternalisasi oleh fagosit.
  • Fusi: Fagosom menyatu dengan organel yang disebut lisosom dan dikenal sebagai fagolisosom. Lisosom mengandung enzim yang mencerna bahan organik. Pelepasan enzim pencernaan dalam phagolysosome mendegradasi bakteri.
  • Eliminasi: Bahan terdegradasi dikeluarkan dari sel oleh eksositosis.

Fagositosis pada protista terjadi dengan cara yang sama dan lebih umum karena merupakan cara organisme mendapatkan makanan. Fagositosis pada manusia hanya dilakukan oleh sel-sel kekebalan khusus.

Pinositosis

Endocytosis - Pinocytosis

Sementara fagositosis melibatkan makan sel, pinositosis melibatkan sel minum. Cairan dan nutrisi terlarut dibawa ke dalam sel dengan pinositosis. Langkah dasar yang sama dari endositosis digunakan dalam pinositosis untuk menginternalisasi vesikel dan untuk mengangkut partikel dan cairan ekstraseluler di dalam sel.

Begitu masuk ke dalam sel, vesikel bisa menyatu dengan lisosom. Enzim pencernaan dari lisosom menurunkan vesikel dan melepaskan isinya ke dalam sitoplasma untuk digunakan oleh sel. Dalam beberapa kasus, vesikel tidak berfusi dengan lisosom tetapi bergerak melintasi sel dan berfusi dengan membran sel di sisi lain sel. Ini adalah salah satu cara dimana sel dapat mendaur ulang protein dan lipid membran sel.

Pinositosis tidak spesifik dan terjadi oleh dua proses utama: mikropinositosis dan makropinositosis. Seperti namanya, mikropinositosis melibatkan pembentukan vesikel kecil (diameter 0,1 mikrometer), sedangkan makropinositosis melibatkan pembentukan vesikel yang lebih besar (diameter 0,5 hingga 5 mikrometer).

Mikropinositosis terjadi pada sebagian besar jenis sel tubuh dan vesikel kecil terbentuk oleh tunas dari membran sel. Vesikel mikropinositik yang disebut caveolae pertama kali ditemukan di endotel pembuluh darah. Makropinositosis biasanya ditemukan pada sel darah putih.

Proses ini berbeda dari mikropinositosis karena vesikel tidak terbentuk oleh tunas tetapi oleh ruffles membran plasma. Ruffles adalah bagian diperpanjang dari membran yang menjulur ke dalam cairan ekstraseluler dan kemudian melipatnya kembali. Dengan melakukan hal itu, membran sel mengambil cairan, membentuk vesikel, dan menarik vesikel ke dalam sel.

Endositosis yang dimediasi reseptor

Receptor-mediated Endocytosis

Endositosis yang dimediasi reseptor adalah proses yang digunakan oleh sel untuk internalisasi selektif dari molekul tertentu. Molekul-molekul ini berikatan dengan reseptor spesifik pada membran sel sebelum diinternalisasi oleh endositosis.

Reseptor membran ditemukan di daerah membran plasma yang dilapisi dengan protein clatherine yang dikenal sebagai lubang berlapis clatherine. Setelah molekul spesifik berikatan dengan reseptor, daerah lubang diinternalisasi dan vesikel berlapis clatherine terbentuk.

Setelah berfusi dengan endosom awal (kantung yang terikat membran yang membantu menyortir material yang diinternalisasi), lapisan clatherine dihilangkan dari vesikel dan isinya dikosongkan ke dalam sel.

Langkah Dasar Endositosis yang Dimediasi oleh Reseptor:

  • Molekul tertentu berikatan dengan reseptor pada membran plasma.
  • Reseptor yang terikat molekul bermigrasi di sepanjang membran ke daerah yang mengandung lubang berlapis klaterin.
  • Setelah kompleks reseptor-molekul terakumulasi dalam pit yang dilapisi clatherine, regio pit membentuk invaginasi yang diinternalisasi oleh endositosis.
  • Vesikel salut selaput dibentuk, yang merangkum kompleks reseptor ligan dan cairan ekstraseluler.
  • Vesikula yang dilapisi klaterin bergabung dengan endosom di sitoplasma dan lapisan clatherine dihilangkan.
  • Reseptor dapat ditutup dalam membran lipid dan didaur ulang kembali ke membran plasma.
  • Jika tidak didaur ulang, molekul yang ditentukan tetap berada di endosom dan endosom menyatu dengan lisosom.
  • Enzim lisosom menurunkan molekul yang ditentukan dan mengirimkan konten yang diinginkan ke sitoplasma.

Endositosis yang dimediasi reseptor diperkirakan lebih dari seratus kali lebih efisien dalam mengambil molekul selektif daripada pinositosis.

Ringkasan

  • Selama endositosis, sel menginternalisasi zat dari lingkungan eksternal mereka dan mendapatkan nutrisi yang mereka butuhkan untuk tumbuh dan berkembang.
  • Tiga jenis utama endositosis adalah fagositosis, pinositosis, dan endositosis yang dimediasi reseptor.
  • Agar endositosis terjadi, zat harus ditutup dalam vesikel yang terbentuk dari membran sel (plasma).
  • Fagositosis juga dikenal sebagai “sel makan.” Ini adalah proses yang digunakan oleh sel-sel kekebalan untuk membersihkan tubuh dari unsur-unsur berbahaya dan oleh amuba untuk mendapatkan makanan.
  • Dalam sel pinositosis, “minum” cairan dan nutrisi terlarut dalam proses yang mirip dengan fagositosis.
  • Endositosis yang dimediasi reseptor adalah proses yang jauh lebih efisien daripada pinositosis untuk menginternalisasi molekul spesifik.