Wat is Endocytose?

Endocytose brengt materiaal naar binnen: de plasmamembraan stulpt eromheen naar binnen en snoert een blaasje af, dat gewoonlijk met een lysosoom versmelt. Fagocytose slokt deeltjes op (een bacterie, een dode cel); pinocytose neemt druppeltjes vloeistof op; receptorgemedieerde endocytose concentreert een bepaald molecuul (cholesteroldragende deeltjes, ijzerdragend transferrine) op receptoren in beklede putjes voordat het wordt opgenomen. Exocytose voegt membraan aan het celoppervlak toe en endocytose neemt het weg; in een afscheidende cel houden de twee elkaar in evenwicht, zodat het oppervlak constant blijft terwijl er elk uur hele stukken membraan doorheen circuleren.

De receptorgemedieerde endocytose concentreert een ligand dat aan oppervlaktereceptoren is gebonden in met clathrine beklede putjes, die zich afsnoeren (het GTPase dynamine snoert de hals dicht) als blaasjes van ongeveer $100\,\mathrm{nm}$ — duizend per minuut in een fibroblast, wat het hele oppervlaktemembraan in een uur omzet. De blaasjes versmelten tot vroege endosomen, waarvan het lumen door een protonpomp tot pH 6 wordt aangezuurd; de meeste liganden laten hun receptoren daar los, de receptoren keren in recyclingblaasjes terug naar het oppervlak, en het ligand reist verder terwijl het endosoom tot laat endosoom rijpt (pH 5,5) en met een lysosoom versmelt: een compartiment bij pH 4,5–5 met zo’n zestig hydrolasen — proteasen, nucleasen, lipasen, glycosidasen — die alleen bij die pH werken, zodat een lek in het neutrale cytosol weinig schade doet. Het lysosoom verteert ook het eigen materiaal van de cel, dat door autofagie wordt aangeleverd: een dubbel membraan groeit om een stuk cytoplasma of een versleten organel heen, sluit zich tot een autofagosoom en versmelt met het lysosoom; de producten gaan terug naar het cytosol. De autofagie wordt aangezet door uithongering (zij hergebruikt de eigen stof van een cel voor energie) en ruimt klonters en beschadigde mitochondriën op; haar falen wordt met neurodegeneratie in verband gebracht.