Exozytose ist der Prozess des Bewegens von Materialien aus einem heraus Zelle zum Äußeren der Zelle. Dieser Prozess benötigt Energie und ist daher eine Art aktiver Transport. Exozytose ist ein wichtiger Prozess von pflanzliche und tierische Zellen da es die entgegengesetzte Funktion von ausführt Endozytose. Bei der Endozytose werden Substanzen, die sich außerhalb einer Zelle befinden, in die Zelle gebracht.
Bei der Exozytose werden membrangebundene Vesikel, die zelluläre Moleküle enthalten, zum Zellmembran. Die Vesikel verschmelzen mit der Zellmembran und stoßen ihren Inhalt nach außen aus. Der Prozess der Exozytose kann in wenigen Schritten zusammengefasst werden.
Die Exozytose erfüllt mehrere wichtige Funktionen, da sie es den Zellen ermöglicht, Abfallstoffe und Moleküle abzuscheiden, wie z Hormone und Proteine. Exozytose ist auch wichtig für die chemische Signalübertragung und die Kommunikation von Zelle zu Zelle. Zusätzlich wird Exozytose verwendet, um die Zellmembran durch Fusion wieder aufzubauen Lipide und Proteine, die durch Endozytose zurück in die Membran entfernt wurden.
Exozytotische Vesikel, die Proteinprodukte enthalten, stammen typischerweise von einem Organelle nannte die Golgi-Apparat, oder Golgi-Komplex. Proteine und Lipide synthetisiert in der endoplasmatisches Retikulum werden zur Modifikation und Sortierung an Golgi-Komplexe gesendet. Nach der Verarbeitung sind die Produkte in sekretorischen Vesikeln enthalten, die von der Vorderseite des Golgi-Apparats abknospen.
Andere Vesikel, die mit der Zellmembran verschmelzen, stammen nicht direkt aus dem Golgi-Apparat. Einige Vesikel werden aus gebildet frühe Endosomen, die Membransäcke sind in der gefunden Zytoplasma. Frühe Endosomen fusionieren mit Vesikeln, die durch Endozytose der Zellmembran internalisiert werden. Diese Endosomen sortieren das internalisierte Material (Proteine, Lipide, Mikroben usw.) und leiten die Substanzen an ihren richtigen Bestimmungsort. Transportvesikel knospen von frühen Endosomen ab und senden Abfallmaterial an Lysosomen zum Abbau, während Proteine und Lipide in die Zellmembran zurückgeführt werden. Vesikel an synaptischen Terminals in Neuronen sind auch Beispiele für Vesikel, die nicht von Golgi-Komplexen abgeleitet sind.
Es gibt drei übliche Wege der Exozytose. Ein Weg, konstitutive Exozytosebeinhaltet die regelmäßige Sekretion von Molekülen. Diese Aktion wird von allen Zellen ausgeführt. Die konstitutive Exozytose dient dazu, Membranproteine und Lipide an die Zelloberfläche abzugeben und Substanzen nach außen auszutreiben.
Geregelte Exozytose beruht auf dem Vorhandensein extrazellulärer Signale für den Ausstoß von Materialien innerhalb von Vesikeln. Geregelte Exozytose tritt häufig in Sekretionszellen und nicht in allen auf Zelltypen. Sekretorische Zellen speichern Produkte wie Hormone, Neurotransmitter und Verdauungsenzyme, die nur freigesetzt werden, wenn sie durch extrazelluläre Signale ausgelöst werden. Sekretorische Vesikel werden nicht in die Zellmembran aber nur lange genug verschmelzen, um ihren Inhalt freizugeben. Sobald die Abgabe erfolgt ist, reformieren sich die Vesikel und kehren zum Zytoplasma zurück.
Ein dritter Weg zur Exozytose in Zellen beinhaltet die Fusion von Vesikeln mit Lysosomen. Diese Organellen enthalten saure Hydrolaseenzyme, die Abfallstoffe abbauen. Mikrobenund Zelltrümmer. Lysosomen Tragen Sie ihr verdautes Material zur Zellmembran, wo sie mit der Membran verschmelzen und ihren Inhalt in die extrazelluläre Matrix abgeben.
Die Exozytose erfolgt in vier Schritten konstitutive Exozytose und in fünf Schritten regulierte Exozytose. Diese Schritte umfassen den Handel mit Vesikeln, das Anbinden, Andocken, Grundieren und Verschmelzen.
Die Exozytose wird von einer Reihe von Zellen im Körper als Transportmittel für Proteine und für die Kommunikation von Zelle zu Zelle verwendet. In dem Pankreaswerden kleine Zellcluster genannt Langerhans-Inseln produzieren die Hormone Insulin und Glucagon. Diese Hormone werden in sekretorischen Granulaten gespeichert und durch Exozytose freigesetzt, wenn Signale empfangen werden.
Wenn die Glukosekonzentration in der Blut zu hoch ist, wird Insulin aus Insel-Beta-Zellen freigesetzt, die Zellen verursachen und Gewebe Glukose aus dem Blut aufnehmen. Wenn die Glukosekonzentrationen niedrig sind, wird Glukagon aus Insel-Alpha-Zellen ausgeschieden. Dies verursacht die Leber gespeichertes Glykogen in Glukose umzuwandeln. Glukose wird dann ins Blut freigesetzt, wodurch der Blutzuckerspiegel steigt. Neben Hormonen sezerniert die Bauchspeicheldrüse auch Verdauungsenzyme (Proteasen, Lipasen, Amylasen) durch Exozytose.
Synozytische Vesikelexozytose tritt auf in Neuronen des nervöses System. Nervenzellen kommunizieren über elektrische oder chemische (Neurotransmitter) Signale, die von einem Neuron zum nächsten weitergeleitet werden. Neurotransmitter werden durch Exozytose übertragen. Es sind chemische Botschaften, aus denen transportiert wird Nerv durch synaptische Vesikel zu nerven. Synaptische Vesikel sind Membransäcke, die durch Endozytose der Plasmamembran an prä-synaptischen Nervenenden gebildet werden.
Einmal gebildet, werden diese Vesikel mit Neurotransmittern gefüllt und in Richtung eines Bereichs der Plasmamembran geschickt, der als aktive Zone bezeichnet wird. Das synaptische Vesikel wartet auf ein Signal, einen Zufluss von Calciumionen, der durch ein Aktionspotential hervorgerufen wird, wodurch das Vesikel an der prä-synaptischen Membran andocken kann. Die tatsächliche Fusion des Vesikels mit der prä-synaptischen Membran erfolgt erst, wenn ein zweiter Zufluss von Calciumionen auftritt.
Nach dem Empfang des zweiten Signals verschmilzt das synaptische Vesikel mit der prä-synaptischen Membran und bildet eine Fusionspore. Diese Pore dehnt sich aus, wenn die beiden Membranen eins werden und die Neurotransmitter in den synaptischen Spalt (Lücke zwischen den prä-synaptischen und postsynaptischen Neuronen) freigesetzt werden. Die Neurotransmitter binden an Rezeptoren des postsynaptischen Neurons. Das postsynaptische Neuron kann durch die Bindung der Neurotransmitter entweder angeregt oder gehemmt werden.
Während Exozytose eine Form des aktiven Transports ist, der Substanzen und Materialien vom Inneren einer Zelle zum Äußeren der Zelle bewegt, ist die Endozytose der Spiegel gegenüber. Bei der Endozytose werden Substanzen und Materialien, die sich außerhalb einer Zelle befinden, in das Innere der Zelle transportiert. Wie die Exozytose benötigt auch die Endozytose Energie und ist daher auch eine Form von aktiven Transport.
Wie die Exozytose gibt es auch bei der Endozytose verschiedene Arten. Die verschiedenen Typen sind insofern ähnlich, als der grundlegende zugrunde liegende Prozess die Bildung der Plasmamembran beinhaltet eine Tasche oder Invagination, die die zugrunde liegende Substanz umgibt, die in die transportiert werden muss Zelle. Es gibt drei Haupttypen der Endozytose: Phagozytose, Pinozytosesowie Rezeptor-vermittelte Endozytose.