Вряд ли можно охарактеризовать клетку как радушного хозяина, если иметь в виду, что первой ее приемной для гостей является лизосома. Но клетки и в самом деле гостей не жалуют. Им нужно, чтобы их кормили. Эндоцитоз—прежде всего и больше всего механизм питания клетки Для многих одноклеточных организмов, таких, например, как простейшие, и низших беспозвоночных, эндоцитоз — единственный механизм питания. Пища, как все мы знаем, должна поступать в желудок для переваривания. Это и есть задача, выполняемая при слиянии эндосом и лизосом.
Правда, чем выше по эволюционной лестнице живых организмов мы поднимаемся, тем меньше они нуждаются в таком механизме питания. Клетки человека, например, находят в крови и во внеклеточных жидкостях достаточное количество пита тельных мелких молекул, которые все вместе формируют то, что французский физиолог Клод Бернар назвал «внутренней средой». Таким образом, наши клетки могут скорее позволить себе питаться при помощи молекулярного транспорта, чем при помощи поглощения (захвата) веществ. Однако путь эндоцитоза не был отвергнут эволюцией—просто эндоцитоз стал более тонким, избирательным и приспособленным к широкому кругу функций. Большинство из них связано с процессом переваривания в лизосомах и будет рассмотрено в следующей главе. Вместе с тем имеются и исключения из этого правила. Так, большинство эндосом, формирующихся на обращенной в просвет сосудов поверхности выстилающих их плоских эндотелиальных клеток, не перехватываются лизосомами. Они мигрируют к той стороне клетки, которая обращена к тканям, и там, сливаясь с плазматической мембраной, выгружают свое содержимое. В данном случае за эндоцитозом непосредственно следует экзоцитоз, что служит средством транспортировки некоторых компонентов крови через клеточный слой (пласт). Этот процесс называется диацитозом или иногда грансцитозом.
В некоторых клетках поступление питательных веществ посредством эндоцитоза и диацитоз происходят одновременно. Например, клетки печени направляют часть поглощенных ими веществ к лизосомам, а часть—в желчные протоки. И те, и другие вещества проникают в клетку одинаковым путем как единое, смешанное содержимое одной и той же вакуоли. Только после захвата они разделяются и направляются к соответствующим пунктам назначения при помощи уже известного нам процесса сортировки.
Иногда эндосомы изменяются таким образом, что процесс их слияния с лизосомами задерживается. В таких случаях эндосомы служат вакуолями временного хранения. По имеющимся данным, такие процессы протекают в яйцеклетках некоторых насекомых, использующих захваченные эндоцитозом экзогенные белки для формирования желтка. После оплодотворения активируется слияние гранул желтка с лизосомами и начинается процесс переработки желтка, что необходимо для питания эмбриона. Мы не знаем точно, каким способом в подобных случаях достигается задержка слияния эндосом с лизосомами, но известно, что этот процесс может контролироваться изнутри эндодитарной вакуоли. Такой способностью обладают захваченные в ходе эндоцитоза вещества, которые связываются с клеточной мембраной, например конканавалин А, — гликопротеин, экстрагированный из плодов джекфрута. Этим же свойством обладают некоторые микроорганизмы, в частности туберкулезная бацилла. Благодаря этой своей особенности последняя способна предпринять внутриклеточное внедрение, оставаясь и размножаясь внутри эндосомы. Родственная ей бацилла проказы использует иной способ: она покрывается устойчивой к процессу переваривания оболочкой—мы тоже воспользовались ею—и фактически живет и размножается в лизосомах.
