экзоцитоз это процесс перемещения материалов изнутри клетка к внешней части клетки. Этот процесс требует энергии и, следовательно, является одним из видов активного транспорта. Экзоцитоз является важным процессом клетки растений и животных поскольку он выполняет противоположную функцию эндоцитоз. При эндоцитозе вещества, находящиеся вне клетки, попадают в клетку.
При экзоцитозе мембранные пузырьки, содержащие клеточные молекулы, транспортируются к клеточная мембрана. Везикулы сливаются с клеточной мембраной и выводят их содержимое наружу клетки. Процесс экзоцитоза можно суммировать в несколько этапов.
Экзоцитоз выполняет несколько важных функций, поскольку позволяет клеткам секретировать отработанные вещества и молекулы, такие как гормоны и белки. Экзоцитоз также важен для обмена химическими сигналами и межклеточной коммуникации. Кроме того, экзоцитоз используется для восстановления клеточной мембраны путем слияния липиды и белки удаляются через эндоцитоз обратно в мембрану.
Экзоцитотические везикулы, содержащие белковые продукты, обычно получают из
органеллы называется аппарат Гольджи, или аппарат Гольджи. Белки и липиды, синтезированные в эндоплазматическая сеть отправляются в комплексы Гольджи для модификации и сортировки. После обработки продукты содержатся в секреторных везикулах, которые выходят за пределы аппарата Гольджи.Другие везикулы, которые сливаются с клеточной мембраной, не поступают непосредственно из аппарата Гольджи. Некоторые пузырьки образуются из ранние эндосомы, которые являются мембранными мешками, найденными в цитоплазма. Ранние эндосомы сливаются с везикулами, интернализованными в результате эндоцитоза клеточной мембраны. Эти эндосомы сортируют интернализованный материал (белки, липиды, микробы и т. Д.) И направляют вещества по назначению. Транспортные пузырьки исходят от ранних эндосом, отправляя отходы на лизосомы для деградации, при этом возвращая белки и липиды в клеточную мембрану. Везикулы, расположенные на синаптических терминалах в нейроны также примеры везикул, которые не получены из комплексов Гольджи.
Существует три распространенных пути экзоцитоза. Один путь, конститутивный экзоцитоз, включает в себя регулярную секрецию молекул. Это действие выполняется всеми клетками. Конститутивный экзоцитоз служит для доставки мембранных белков и липидов на поверхность клетки и для выведения веществ наружу клетки.
Регулируемый экзоцитоз полагается на наличие внеклеточных сигналов для изгнания материалов в пузырьках. Регулируемый экзоцитоз обычно происходит в секреторных клетках, а не во всех типы клеток. Секреторные клетки хранят такие продукты, как гормоны, нейротрансмиттеры и пищеварительные ферменты, которые высвобождаются только при активации внеклеточными сигналами. Секреторные пузырьки не включены в клеточная мембрана но предохранитель достаточно долго, чтобы освободить их содержимое. Как только доставка произведена, пузырьки реформируются и возвращаются в цитоплазму.
Третий путь экзоцитоза в клетках включает слияние везикул с лизосомы. Эти органеллы содержат ферменты кислой гидролазы, которые расщепляют отходы, микробыи клеточный мусор. Лизосомы несут их переваренный материал к клеточной мембране, где они сливаются с мембраной и выпускают их содержимое во внеклеточный матрикс.
Экзоцитоз происходит в четыре этапа конститутивный экзоцитоз и в пять шагов регулируемый экзоцитоз. Эти шаги включают в себя перевозку пузырьков, привязку, стыковку, заливку и слияние.
Экзоцитоз используется рядом клеток в организме как средство транспортировки белков и межклеточной коммуникации. в поджелудочная железа, небольшие скопления клеток, называемые островки Лангерганса произвести гормоны инсулин и глюкагон. Эти гормоны хранятся в секреторных гранулах и выделяются экзоцитозом при получении сигналов.
Когда концентрация глюкозы в кровь слишком высокий, инсулин выделяется из бета-клеток островков, вызывая клетки и тканей взять глюкозу из крови. Когда концентрации глюкозы низкие, глюкагон выделяется из островковых альфа-клеток. Это вызывает печень преобразовать накопленный гликоген в глюкозу. Глюкоза затем попадает в кровь, вызывая повышение уровня глюкозы в крови. Помимо гормонов, поджелудочная железа также выделяет пищеварительные ферменты (протеазы, липазы, амилазы) путем экзоцитоза.
Экзоцитоз синаптических пузырьков происходит в нейроны из нервная система. Нервные клетки обмениваются электрическими или химическими (нейротрансмиттерными) сигналами, которые передаются от одного нейрона к другому. Нейротрансмиттеры передаются экзоцитозом. Это химические сообщения, которые переносятся из нерв нерв с синаптическими пузырьками. Синаптические везикулы представляют собой мембранные мешочки, образованные эндоцитозом плазматической мембраны в предсинаптических нервных окончаниях.
После образования эти везикулы заполняются нейротрансмиттерами и направляются в область плазматической мембраны, которая называется активной зоной. Синаптическая везикула ожидает сигнала - приток ионов кальция, вызванный потенциалом действия, который позволяет везикуле стыковаться с пресинаптической мембраной. Фактическое слияние пузырька с пресинаптической мембраной не происходит, пока не произойдет второй приток ионов кальция.
После получения второго сигнала синаптическая везикула сливается с пресинаптической мембраной, создавая поры слияния. Эта пора расширяется, когда две мембраны становятся одной, а нейротрансмиттеры высвобождаются в синаптическую щель (разрыв между пресинаптическими и постсинаптическими нейронами). Нейротрансмиттеры связываются с рецепторами на постсинаптическом нейроне. Постсинаптический нейрон может быть либо возбужден, либо ингибирован связыванием нейротрансмиттеров.
В то время как экзоцитоз является формой активного транспорта, который перемещает вещества и материалы изнутри клетки наружу, эндоцитоз является зеркальным отражением. При эндоцитозе вещества и материалы, находящиеся вне клетки, транспортируются внутрь клетки. Как и экзоцитоз, эндоцитоз требует энергии, поэтому также является формой активный транспорт.
Как и экзоцитоз, эндоцитоз имеет несколько различных типов. Различные типы похожи в том, что основной процесс включает формирование плазматической мембраны карман или инвагинацию и окружающий основное вещество, которое необходимо транспортировать в клетка. Существует три основных типа эндоцитоза: фагоцитоз, пиноцитоз, а также рецептор-опосредованный эндоцитоз.