Pinocytose und Bewegung von Amöben

Summary

Cytotic membrane turnover of Amoeba proteus was morphometrically studied in more than 60 cells. The results obtained indicate that 0.14% of the total cell membrane area per minute is ingested by permanent endocytosis. Consequently during normal locomotion the total cell membrane area is renewed once within 12 hours.

This rate is too low to play any role in the generation of motive force. No correlations were found between the rates of locomotion and permanent endocytosis.

Comparative measurements on cells treated with three different substances inducing endocytosis reveal that induced endocytosis leads to an increased rate of membrane ingestion of 0.43–2.25%/min depending on the substance used. These high rates, however, are only maintained during short periods of time (15–30 min). When the rates are calculated on the basis of long periods of time (4–5 hours), it is obvious that induced endocytosis (0.05–0.12%/min) is less effective in long term membrane turnover than permanent endocytosis (0.14%/min). Endocytotic activity is completely abolished by both the increase and decrease in temperature to 30°C and 15°C respectively.

In addition to discontinuous phagocytosis permanent endocytosis is an important mechanism for continuous ingestion of fluid including particles up to the size of bacteria.

Zusammenfassung

Zur Bestimmung des cytotischen Membran-Turnovers wurden morphometrische Messungen an über 60 Zellen der Art Amoeba proteus durchgeführt. Danach nehmen diese Amöben 0,14% ihrer Zelloberfläche pro Minute durch permanente Endocytose in das Cytoplasma auf. A. proteus benötigt also insgesamt 12 Std, um die gesamte Zellmembran während der normalen Bewegung einmal zu erneuern. Infolge des geringen Membranturnovers kann der permanenten Endocytose keine aktive Bedeutung für die Erzeugung der Bewegungstriebkraft zugesprochen werden. In Übereinstimmung mit dieser Vermutung ließ sich eine Abhängigkeit zwischen Fortbewegungsgeschwindigkeit und Endocytoseintensität nicht nachweisen.

Entsprechende Messungen mit drei verschiedenen Endocytoseinduktoren ergaben für die induzierte Endocytose in Abhängigkeit von der verwendeten Substanz eine wesentlich höhere Ingestionsrate von 0,43–2,25%/min. Derartige Spitzenwerte können allerdings nur innerhalb eng begrenzter Zeiträume von 15–30 min erzielt werden. Vergleicht man dagegen die Membranaufnahme während der permanenten und induzierten Endocytose über längere Zeitintervalle (4–5 Std), so bleibt die induzierte Endocytose mit 0,05–0,12%/min in der Intensität deutlich hinter der permanenten Endocytose (0,14%/min) zurück. Eine Erhöhung der Temperatur auf 30° und eine Erniedrigung auf 15°C bringen beide Endocytoseformen zum Erliegen.

Die permanente Endocytose muß bei Amöben neben der Phagocytose als der wichtigste Mechanismus zur kontinuierlichen Aufnahme gelöster und suspendierter Stoffe (bis zur Größenordnung von Bakterien) angesehen werden.