Основное различие - аутофагия против фагоцитоза

Аутофагия и фагоцитоз - два морфологически схожих процесса, происходящих внутри клетки. Аутофагия называется самопоеданием, очищая клетки от нежелательных компонентов. Во время аутофагии аутофагосома сливается с лизосомой, образуя автолизососм. Фагоцитоз - это механизм эндоцитоза, который в основном происходит в фагоцитах, таких как макрофаги и нейтрофилы. Во время фагоцитоза вокруг чужеродного вещества образуется фагосома. В главное отличие между аутофагией и фагоцитозом заключается в том, что аутофагия происходит, когда лизосомы сливаются с аутофагосомами для переваривания дисфункциональных структур клетки, взятых в аутофагосомы в то время как фагоцитоз возникает, когда чужеродное вещество поглощается клеткой, образуя вакуоль, называемую фагосомой, которая окружает чужеродное вещество, чтобы отделить его от цитоплазмы.

В этой статье рассматривается,

1. Что такое аутофагия - Определение, характеристики, процесс 2. Что такое фагоцитоз - Определение, характеристики, процесс 3. В чем разница между аутофагией и фагоцитозом?

Что такое аутофагия

Аутофагия - это фундаментальный катаболический механизм, при котором клетка разрушает дисфункциональные или ненужные клеточные компоненты. Разложение происходит под действием гидролитических ферментов, содержащихся в лизосомах. Аутофагия поддерживает источники энергии в клетке, перерабатывая поврежденные белки, агрегаты и органеллы в клетке. Конечные продукты разложения можно использовать в качестве строительных блоков для замены истощенных клеточных компонентов. Таким образом, аутофагия способствует выживанию клетки во время стресса, уравновешивая уровни клеточной энергии. Это также позволяет очистить ячейку от нежелательных компонентов. Следовательно, аутофагия способствует выживанию и способна выдерживать клеточный стресс, такой как лишение питательных веществ. Но аутофагия позволяет клетке умереть, разрушая в ней активные органеллы, такие как митохондрии.

Аутофагия начинается с образования фагофора, окружающего нежелательный компонент в цитоплазме. Фагофор - это двухмембранная структура. Аутофагосомы образуются путем слияния фагофора с лизосомой. Формирование аутофагосом индуцируется фосфоинозитид-3-киназой класса 3, Atg 6 и убиквитином или убиквитин-подобными белками. Аутофагосома перемещается через цитозоль, чтобы сливаться с лизосомами, образуя автолизосомы. Автолизосома - это структура с двойной мембраной, в которой происходит разложение нежелательных компонентов. Аутофагия и ее регуляция с помощью набора белков, связанных с аутофагией (Atgs), показаны на рисунке 1.

Рисунок 1: Аутофагия

Что такое фагоцитоз

Фагоцитоз - это один из двух механизмов эндоцитоза, когда клетка поглощает чужеродные вещества в клетку. Клетки многоклеточных организмов поглощают крупные твердые частицы, такие как клеточный мусор, старые клетки, мелкие минеральные частицы, пыль, различные коллоиды и бактерии. В клетках иммунной системы фагоцитоз играет жизненно важную роль в защите организма, уничтожая вторгшиеся в организм патогены. Клетки иммунной системы, такие как тканевые макрофаги, нейтрофилы и моноциты, называются профессиональными фагоцитами. Фагоцитоз также встречается в клетках Лангерганса кожи, клетках Купфера в печени, пигментированном эпителии глаза и микроглии в головном мозге. Амебоподобные протисты забирают питательные вещества в клетку путем фагоцитоза. Поэтому у одноклеточных организмов фагоцитоз называется поеданием клеток.

Фагоцитоз - это запускаемый процесс, который происходит через различные рецепторы, такие как иммуноглобулин G, манноза (MR), β-глюкан и комплемент (CR1, CR3). Частица, которая должна быть поглощена, окружается псевдоподиями, а затем защемляется в пузырьке, называемом фагосомой. Фагосома сливается с лизосомой, образуя фаголизосому. Отходы, образующиеся при пищеварении, выводятся путем экзоцитоза. В фагоцитах фагоцитированная частица иногда бывает крупнее клетки. В этой ситуации клеткам необходимо образовывать большие пузырьки. Фагоцитоз бактерии показан на рисунке 2. Когда клетка иммунной системы участвует в фагоцитозе бактерий, бактерии называют антигенами.

Рисунок 2: Фагоцитоз

Разница между аутофагией и фагоцитозом

Механизм

Аутофагия: Во время аутофагии нежелательные компоненты внутри клетки поглощаются фагофорами.

Фагоцитоз: Во время фагоцитоза большие инородные твердые вещества захватываются клеткой.

Имена

Аутофагия: Аутофагия называется самопоеданием.

Фагоцитоз: У одноклеточных организмов фагоцитоз называется поеданием клеток.

Начальная везикула

Аутофагия: Фагофор в клетке инициирует процесс, сливаясь с нежелательными компонентами.

Фагоцитоз: Плазменная мембрана образует фагосомы, окружающие инородную частицу, которая должна быть поглощена клеткой.

Мембраны начальной везикулы

Аутофагия: Фагофор окружен двумя мембранами липидного бислоя.

Фагоцитоз: Фагосома - это однослойная структура.

Присутствие

Аутофагия: Аутофагия присутствует почти во всех клетках тела многоклеточного организма.

Фагоцитоз: Фагоцитоз в основном обнаруживается в клетках иммунной системы.

Переваривающая везикула

Аутофагия: Переваривающая везикула аутофагии - аутолизосома.

Фагоцитоз: Переваривающая везикула фагоцитоза - фаголизосома.

Апоптоз

Аутофагия: Аутофагия иногда приводит к апоптозу, разрушая активные органеллы, такие как митохондрии.

Фагоцитоз: Фагоцитоз не приводит к апоптозу.

Конечные продукты

Аутофагия: Конечные продукты аутофагии используются в качестве строительных блоков при формировании новых органелл.

Фагоцитоз: Продукты переваривания пищевых частиц абсорбируются, а отходы выводятся путем экзоцитоза.

Функция

Аутофагия: Аутофагия участвует в выживании клетки во время голодания.

Фагоцитоз: Фагоцитоз участвует в защите клеток от чужеродных веществ.

По инициативе

Аутофагия: Аутофагия индуцируется фосфоинозитид-3-киназой класса 3, Atg 6 и убиквитином или убиквитин-подобными белками.

Фагоцитоз: Фагоцитоз запускается различными рецепторами, такими как иммуноглобулин G, манноза (MR), β-глюкан и комплемент (CR1, CR3).

Заключение

Аутофагия и фагоцитоз - это пищеварительные процессы, происходящие внутри клетки путем слияния с лизососмами. Аутофагия - это процесс самопоедания, участвующий в очистке клеток путем разложения нежелательных компонентов, таких как органеллы. Следовательно, аутофагия позволяет клетке выжить во время голодания, уравновешивая клеточные источники энергии. Фагоцитоз участвует в деградации инородных твердых частиц, которые поглощаются клеткой. Поглощенные частицы могут быть либо частицами пищи, либо антигенами, такими как бактерии. Следовательно, фагоцитоз участвует в механизмах клеточной защиты, уничтожая чужеродные вещества, такие как бактерии и клеточный мусор. Однако основное различие между аутофагией и паггоцитозом - это вещества, которые поглощаются каждым из двух процессов.

Ссылка: 1. Эскелинен, Эева-Лийса. «Макроаутофагия в клетках млекопитающих». База данных мадам Кюри Bioscience [Интернет]. Национальная медицинская библиотека США, 1 января 1970 г. Web. 03 апреля 2017 г. 2. Купер, Джеффри М. «Лизосомы». Клетка: молекулярный подход. 2-е издание. Национальная медицинская библиотека США, 1 января 1970 г. Web. 03 апреля 2017.

Изображение предоставлено: 1. «Макроавтофагия» Par eb Billard - IUT Клермон-Ферран (общедоступный домен) через Commons Wikimedia2. «Фагоцитоз» Бекки Бун (CC BY-SA 2.0) через Flickr