إفراز: الفرق بين النسختين

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
تصفح التاريخ تفاعلياً
[مراجعة غير مفحوصة][مراجعة غير مفحوصة]
→ التعديل السابقالتعديل اللاحق ←
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
مرئينص الويكي
سطر 17: سطر 17:
=== الإفراز غير التقليدي Nonclassical secretion ===
=== الإفراز غير التقليدي Nonclassical secretion ===


هناك العديد من البروتينات مثل البروتين [[:en:FGF1|FGF1]] والمعروف بـ aFGF ، البروتين [[:en:FGF2|FGF2]] والمعروف بـ bFGF، الانترلوكين 1 (IL1) الخ والتي لا تمتلك تسلسل الإشارة. إن هذه البروتينات لا تستعمل الطريق التقليدي المتمثل بالشبكة البلازمية الداخلية الخشنة - جهاز كولجي ER-Golgi pathway.

على الأقل هناك أربع طرق غير تقليدية موصوفة لنقل البروتينات.<ref>{{cite journal|vauthors=Nickel W, Seedorf M|title=Unconventional mechanisms of protein transport to the cell surface of eukaryotic cells|journal=Annual Review of Cell and Developmental Biology|volume=24|pages=287–308|year=2008|pmid=18590485|doi=10.1146/annurev.cellbio.24.110707.175320}}</ref> تتضمن هذه الطرق:

1. النقل المباشر للبروتينات عبر الغشاء البلازمي ومن المحتمل أن هذا الأمر يتم من خلال نواقل الغشاء.

2. النقل بطريقة تشكل الدمعات [[:en:Bleb_(cell_biology)|blebbing]]، وذلك بتشكيل انتفاخ في الغشاء البلازمي للخلية يشبه الدمعة.

3. إفراز الجسيمات الحالة lysosomal secretion

4. التحرر عبر الأجسام الخارجية المشتقة من أجسام حويصلية متعددة.

بالإضافة لذلك، يمكن أن تتحرر البروتينات من الخلايا من خلال الجروح الميكانيكية والفيزيولوجية <ref>{{cite journal|vauthors=McNeil PL, Steinhardt RA|title=Plasma membrane disruption: repair, prevention, adaptation|journal=Annual Review of Cell and Developmental Biology|volume=19|pages=697–731|year=2003|pmid=14570587|doi=10.1146/annurev.cellbio.19.111301.140101}}</ref> ومن خلال المسام السرطانية العابرة غير القاتلة في الغشاء البلازمي المحدثة بواسطة غسل الخلايا باستخدام الوسائط أو السوائل الدرائة الخالية المصل.<ref>{{cite journal|vauthors=Chirico WJ|title=Protein release through nonlethal oncotic pores as an alternative nonclassical secretory pathway|journal=BMC Cell Biology|volume=12|pages=46|date=October 2011|pmid=22008609|pmc=3217904|doi=10.1186/1471-2121-12-46}}</ref>

=== في النسج البشرية In human tissues ===
إن العديد من أنماط الخلايا البشرية [[:en:Human_cell_types|human cell types]] تمتلك القدرة على أن تكون خلايا إفرازية. إنها تمتلك جهاز شبكي بلازمي داخلي [[:en:Endoplasmic_reticulum|endoplasmic reticulum]] وجهاز كولجي [[:en:Golgi_apparatus|Golgi apparatus]] متطوران ليلبيا متطلبات هذه الوظيفة. إن الأنسجة التي تنتج مفرزات تتضمن السبيل المعدي المعوي والذي يفرز الأنزيمات الهاضمة [[:en:Digestive_enzyme|digestive enzymes]] والحمض المعدي [[:en:Gastric_acid|gastric acid]]، الرئتيان واللتان تفرزان السورفكتانت [[:en:Surfactant|surfactants]] وهي مادة خافضة للتوتر السطحي مما تسمح للأسناخ الرئوية بالبقاء منفتحة وتمنع انخماصها، والغدد الزهمية [[:en:Sebaceous_gland|sebaceous glands]] التي تفرز الزهم [[:en:Sebum|sebum]] لتزيت الجلد والشعر. كذلك تفرز غدد ميبوميان [[:en:Meibomian_gland|Meibomian glands]] الموجودة في العين مادة الميبوم [[:en:Meibum|meibum]] التي تعمل على تزيت وحماية العين.

في الجراثيم سلبية الغرام In gram-negative bacteria




نسخة 01:10، 12 ديسمبر 2020

الإفراز الخلوي المتواسط بالجسيم المسامي porosome.

الإفراز هو حركة المواد من نقطة إلى أخرى، مثل إفراز مادة كيماوية من الخلية أو الغدة. بالمقابل، إن الإطراح، هو إزالة مواد أو فضلات محددة من خلية أو عضو. إن الآلية التقليدية لإفراز الخلية هو عبر بوابات إفرازية في الغشاء الخلوي البلازمي المسماة الأجسام المسامية.[1] إن الأجسام المسامية هي بنى جزيئية فائقة supramolecular structures دائمة، شحمية بروتينية، تأخذ شكل الكأس موجودة في الغشاء الخلوي cell membranes للخلايا حقيقية النوى eukaryotic cells حيث إن الحويصلات الإفرازية secretory vesicles ترسو عليها بشكل مؤقت عبر عملية الالتحام الحويصلي vesicle fusion والإفراز secretion. تتم عملية الالتحام العابر لغشاء الحويصل الإفرازي عند قاعدة الجسيم الإفرازي بتواسط بروتينات سنار SNARE proteins، مما يؤدي إلى تشكل مسام الالتحام fusion pore أو الاستمرارية continuity من أجل تحرير المحتويات الموجودة داخل الحويصل والمطلوب إفرازها من الخلية. بعد أن تكتمل عملية الإفراز، فإن مسام الالتحام المتشكل بشكل مؤقت في قاعدة جسيم الإفراز يغلق. إن الجسيمات المسامية تكون متناهية في الصغر من حيث الحجم حيث تقيس بضعة نانومترات وتحتوي على أنماط مختلفة ومتعددة من البروتينات، خاصة أقنية الكالسيوم والكلور، الأكتين وبروتينات سنار SNARE proteins التي تتواسط في عملية رسو والتحام الحويصلات مع غشاء الخلية. حالما تنتهي الحويصلات من عملية الرسو باستخدام بروتينات سنار SNARE proteins فإنها تنتفخ، مما يزيد من الضغط الداخلي فيها. تلتحم الحويصلات عندئذ بشكل عابر مع قاعدة الجسيم المسامي، وتضغط المحتويات الموجودة ضمنها وتقذفها خارج الخلية. إن فحص الخلايا بعد عملية الإفراز باستخدام المجهر الإلكتروني، يوضح وجود متزايد للحويصلات الفارغة بشكل جزئي بعد عملية الإفراز. إن هذا يقترح بإنه خلال عملية الإفراز، فقط جزء من المحتويات الحويصلية يكون من الممكن إخراجها من الخلية.

إن الإفراز في أنواع الجراثيم Secretion in bacterial species means يعني عبور أو تبدل موضع الجزيئات المستجيبة للمنبهات effector molecules على سبيل المثال: البروتينات proteins، الأنزيمات enzymes أو الذيفانات toxins (مثل ذيفان الكوليرا cholera toxin في الجراثيم الممرضة pathogenic bacteria على سبيل المثال ضمات الكوليرا Vibrio cholerae) من داخل (البلازما الخلوية cytoplasm أو السائل الخلوي cytosol) للخلية الجرثومية إلى خارجها. إن الإفراز هو عملية في غاية الأهمية من أجل الوظيفة الجرثومية والعملية الجرثومية في بيئتها المحيطة من أجل التأقلم والنجاة.

في الخلايا حقيقة النوى In eukaryotic cells

الآلية Mechanism

تمتلك الخلايا حقيقة النوى Eukaryotic cells، بما فيها الخلايا البشرية human cells، عملية إفراز متطورة للغاية evolved. يتم تصنيع synthesized البروتينات المستهدف ارسالها للخارج بواسطة الجسيمات الريبية ribosomes الملتصقة بالشبكة البلازمية الداخلية الخشنة rough endoplasmic reticulum ER . حالما يتم تصنيع هذه البروتينات يتم نقلها إلى داخل لمعة الشبكة البلازمية الداخلية الخشنة، حيث تتم عملية اقترانها بالسكريات glycosylated ( عملية الاقتران بالسكريات تعني التعديل الإضافي والارتباط التساهمي لبقايا الكربوهيدرات مع جزيء الركيزة) ومن ثم تساعد بروتينات الشابرون chaperones في عملية تطوي البروتين protein folding (عملية تطوي البروتين هي تحويل جزئي البروتين من الشكل الخطي ثنائي الأبعاد إلى البنية ثلاثي الأبعاد لجزيئ البروتين). إن البروتينات المطواة بشكل خاطئ يتم تحديدها عادة هنا ويتم نقلها بواسطة الشبكة البلازمية الداخلية الخشنة إلى السائل الخلوي، حيث يتم تدركها وتحطيمها بواسطة الأجسام الحالة proteasome (إن الأجسام الحالة هي معقدات بروتينية داخل خلوية تقوم بوظيفة تحلل وتدرك البروتينات غير الضرورية والتالفة ضمن الخلية). إن الحويصلات vesicles التي تحتوي على البروتينات المطواة بشكل مناسب وصحيح تدخل عندئذ جهاز كولجي Golgi apparatus.

في جهاز كولجي، يتم تعديل ارتباط السكريات على البروتينات ويمكن أن تحدث تعديلات إضافية أخرى على البروتين أبعد من شكله بعد مرحلة الترجمة posttranslational modifications، بما في ذلك تقسيمه cleavage وتحويله إلى بروتين وظيفي. عندئذ يتم نقل البروتينات proteins إلى داخل الحويصلات الإفرازية التي تسير على طول الهيكل الخلوي cytoskeleton إلى حافة الخلية. إن تعديلات إضافية يمكن أن تحدث في الحويصل الإفرازي (على سبيل المثال إن تقسيم طليعة الأنسولين proinsulin للحصول على الأنسولين insulin يتم داخل الحويصل الإفرازي).

في النهاية، يحدث اندماج الحويصل vesicle fusion حيث يتم إندماج الحويصل الإفرازي مع الغشاء الخلوي بمستوى البنية الخلوية المسماة الجسيم المسامي، وذلك من خلال عملية تسمى الإفراز الخارجي exocytosis، حيث تفرغ الحويصلات الإفرازية محتوياتها خارج بيئة الخلية.[2]

إن عملية ضبط كيميائية حيوية biochemical صارمة للغاية تحكم هذه السلسلة المتعاقبة من الأحداث الخاصة بالنقل والإفراز وذلك باستخدام ممال درجة الحموضة pH gradient: حيث إن درجة حموضة السائل الخلوي هي 7.4، درجة حموضة الشبكة البلازمية الداخلية الخشنة هي 7.0، درجة الحموضة داخل جهاز كولجي هي 6.5. درجة الحموضة داخل الحويصلات الإفرازية تتراوح بين 6.0 و 5.0؛ بعض الحويصلات الإفرازية تتطور لتشكل الأجسام الحالة lysosomes، والتي تمتلك درجة حموضة 4.8.

الإفراز غير التقليدي Nonclassical secretion

هناك العديد من البروتينات مثل البروتين FGF1 والمعروف بـ aFGF ، البروتين FGF2 والمعروف بـ bFGF، الانترلوكين 1 (IL1) الخ والتي لا تمتلك تسلسل الإشارة. إن هذه البروتينات لا تستعمل الطريق التقليدي المتمثل بالشبكة البلازمية الداخلية الخشنة - جهاز كولجي ER-Golgi pathway.

على الأقل هناك أربع طرق غير تقليدية موصوفة لنقل البروتينات.[3] تتضمن هذه الطرق:

1. النقل المباشر للبروتينات عبر الغشاء البلازمي ومن المحتمل أن هذا الأمر يتم من خلال نواقل الغشاء.

2. النقل بطريقة تشكل الدمعات blebbing، وذلك بتشكيل انتفاخ في الغشاء البلازمي للخلية يشبه الدمعة.

3. إفراز الجسيمات الحالة lysosomal secretion

4. التحرر عبر الأجسام الخارجية المشتقة من أجسام حويصلية متعددة.

بالإضافة لذلك، يمكن أن تتحرر البروتينات من الخلايا من خلال الجروح الميكانيكية والفيزيولوجية [4] ومن خلال المسام السرطانية العابرة غير القاتلة في الغشاء البلازمي المحدثة بواسطة غسل الخلايا باستخدام الوسائط أو السوائل الدرائة الخالية المصل.[5]

في النسج البشرية In human tissues

إن العديد من أنماط الخلايا البشرية human cell types تمتلك القدرة على أن تكون خلايا إفرازية. إنها تمتلك جهاز شبكي بلازمي داخلي endoplasmic reticulum وجهاز كولجي Golgi apparatus متطوران ليلبيا متطلبات هذه الوظيفة. إن الأنسجة التي تنتج مفرزات تتضمن السبيل المعدي المعوي والذي يفرز الأنزيمات الهاضمة digestive enzymes والحمض المعدي gastric acid، الرئتيان واللتان تفرزان السورفكتانت surfactants وهي مادة خافضة للتوتر السطحي مما تسمح للأسناخ الرئوية بالبقاء منفتحة وتمنع انخماصها، والغدد الزهمية sebaceous glands التي تفرز الزهم sebum لتزيت الجلد والشعر. كذلك تفرز غدد ميبوميان Meibomian glands الموجودة في العين مادة الميبوم meibum التي تعمل على تزيت وحماية العين.

في الجراثيم سلبية الغرام In gram-negative bacteria


المراجع

  1. ^ Lee، Jin-Sook؛ Jeremic، Aleksandar؛ Shin، Leah؛ Cho، Won Jin؛ Chen، Xuequn؛ Jena، Bhanu P. (2012). "Neuronal porosome proteome: Molecular dynamics and architecture". Journal of Proteomics. ج. 75 ع. 13: 3952–62. DOI:10.1016/j.jprot.2012.05.017. PMID:22659300.
  2. ^ Anderson LL (2006). "Discovery of the 'porosome'; the universal secretory machinery in cells". Journal of Cellular and Molecular Medicine. ج. 10 ع. 1: 126–31. DOI:10.1111/j.1582-4934.2006.tb00294.x. PMC:3933105. PMID:16563225.
  3. ^ Nickel W، Seedorf M (2008). "Unconventional mechanisms of protein transport to the cell surface of eukaryotic cells". Annual Review of Cell and Developmental Biology. ج. 24: 287–308. DOI:10.1146/annurev.cellbio.24.110707.175320. PMID:18590485.
  4. ^ McNeil PL، Steinhardt RA (2003). "Plasma membrane disruption: repair, prevention, adaptation". Annual Review of Cell and Developmental Biology. ج. 19: 697–731. DOI:10.1146/annurev.cellbio.19.111301.140101. PMID:14570587.
  5. ^ Chirico WJ (أكتوبر 2011). "Protein release through nonlethal oncotic pores as an alternative nonclassical secretory pathway". BMC Cell Biology. ج. 12: 46. DOI:10.1186/1471-2121-12-46. PMC:3217904. PMID:22008609.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link)
أيقونة بذرة

هذه بذرة مقالة عن علم الأحياء الخلوي بحاجة للتوسيع. فضلًا شارك في تحريرها.

مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=إفراز&oldid=51910839»