En definisjon av eksocytose med trinn og eksempler

eksocytose er prosessen med å flytte materialer innenfra celle til utsiden av cellen. Denne prosessen krever energi og er derfor en type aktiv transport. Eksocytose er en viktig prosess av plante- og dyreceller som den utfører motsatt funksjon av endocytose. Ved endocytose føres stoffer som er eksterne til en celle, inn i cellen.

Ved eksocytose blir membranbundne vesikler som inneholder cellulære molekyler transportert til cellemembran. Vesiklene smelter sammen med cellemembranen og fordriver innholdet til utsiden av cellen. Prosessen med eksocytose kan oppsummeres i noen få trinn.

Eksocytose tjener flere viktige funksjoner da det gjør det mulig for celler å utskille avfallsstoffer og molekyler, som hormoner og proteiner. Eksocytose er også viktig for kjemisk signalmelding og celle til cellekommunikasjon. I tillegg brukes eksocytose til å gjenoppbygge cellemembranen ved å smelte sammen lipider og proteiner fjernet gjennom endocytose tilbake i membranen.

Eksocytotiske vesikler som inneholder proteinprodukter er typisk avledet fra en

Andre vesikler som smelter sammen med cellemembranen, kommer ikke direkte fra Golgi-apparatet. Noen vesikler er dannet fra tidlige endosomer, som er membransekker funnet i cytoplasma. Tidlige endosomer smelter sammen med vesikler internalisert ved endocytose av cellemembranen. Disse endosomene sorterer det internaliserte materialet (proteiner, lipider, mikrober, etc.) og dirigerer stoffene til deres rette destinasjoner. Transportvesikler knopper ut fra tidlige endosomer som sender avfallsstoff videre til lysosomer for nedbrytning, mens proteiner og lipider returneres til cellemembranen. Vesikler lokalisert ved synaptiske terminaler i nevroner er også eksempler på vesikler som ikke er avledet fra Golgi-komplekser.

Det er tre vanlige veier for eksocytose. En vei, konstitutiv eksocytose, innebærer regelmessig sekresjon av molekyler. Denne handlingen utføres av alle celler. Konstitutiv eksocytose fungerer for å levere membranproteiner og lipider til celleoverflaten og å utvise stoffer til cellens ytre.

Regulert eksocytose er avhengig av tilstedeværelsen av ekstracellulære signaler for utvisning av materialer i vesiklene. Regulert eksocytose forekommer ofte i sekretoriske celler og ikke i det hele tatt celletyper. Sekretoriske celler lagrer produkter som hormoner, nevrotransmittere og fordøyelsesenzymer som bare frigjøres når de utløses av ekstracellulære signaler. Sekretærvesikler er ikke innlemmet i cellemembran men smelter bare lenge nok til å frigi innholdet. Når levering er utført, reformeres vesiklene og går tilbake til cytoplasma.

En tredje vei for eksocytose i celler involverer fusjon av vesikler med lysosomer. Disse organellene inneholder sure hydrolaseenzymer som bryter ned avfallsstoffer, mikrober, og cellulært rusk. lysosomer bære det fordøyede materialet til cellemembranen der de smelter sammen med membranen og frigjør innholdet i den ekstracellulære matrisen.

Eksocytose forekommer i fire trinn i konstitutiv eksocytose og i fem trinn i regulert eksocytose. Disse trinnene inkluderer vesikkelhandel, tetting, dokking, grunning og smelting.

Eksocytose brukes av et antall celler i kroppen som et middel for å transportere proteiner og for celle til cellekommunikasjon. I bukspyttkjertelen, små klynger med celler som heter holmer av Langerhans produsere hormoner insulin og glukagon. Disse hormonene lagres i sekretoriske granuler og frigjøres ved eksocytose når signaler mottas.

Når glukosekonsentrasjon i blod er for høyt, frigjøres insulin fra beta-celler på holmen som forårsaker celler vev å ta opp glukose fra blodet. Når glukosekonsentrasjonen er lav, skilles glukagon ut fra alfaceller på holmen. Dette forårsaker lever å konvertere lagret glykogen til glukose. Glukose frigjøres deretter i blodet og får blodsukkernivået til å stige. I tillegg til hormoner, utskiller bukspyttkjertelen også fordøyelsesenzymer (proteaser, lipaser, amylaser) ved eksocytose.

Synaptisk vesikkeleksocytose forekommer i nevroner av nervesystemet. Nerveceller kommuniserer ved hjelp av elektriske eller kjemiske (nevrotransmittere) signaler som sendes fra en nevron til den neste. Nevrotransmittere overføres ved eksocytose. Det er kjemiske meldinger som blir fraktet fra nerve å nerves av synaptiske vesikler. Synaptiske vesikler er membranøse sekker som dannes ved endocytose av plasmamembranen ved pre-synaptiske nerveterminaler.

Når de er dannet, fylles disse vesiklene med nevrotransmittere og sendes mot et område av plasmamembranen kalt den aktive sonen. Den synaptiske vesikelen venter på et signal, en tilstrømning av kalsiumioner forårsaket av et handlingspotensial, som lar vesikkelen legge til kai ved den pre-synaptiske membranen. Faktisk fusjon av vesikelen med den pre-synaptiske membranen skjer først før en andre tilstrømning av kalsiumioner oppstår.

Etter å ha mottatt det andre signalet, smelter den synaptiske vesikelen med den pre-synaptiske membranen og skaper en fusjonspore. Denne poren utvides etter hvert som de to membranene blir en og nevrotransmitterne frigjøres i synaptisk spalte (gapet mellom de pre-synaptiske og post-synaptiske nevronene). Nevrotransmitterne binder seg til reseptorer på det post-synaptiske nevronet. Det post-synaptiske nevronet kan enten bli eksitert eller hemmet av bindingen av nevrotransmitterne.

Mens eksocytose er en form for aktiv transport som flytter stoffer og materialer fra en celle innvendig til det ytre av cellen, er endocytose speilet motsatt. Ved endocytose blir stoffer og materialer som er utenfor en celle transportert inn i det indre av cellen. I likhet med eksocytose krever endocytose energi, det er også en form for aktiv transport.

Som eksocytose har endocytose flere forskjellige typer. De forskjellige typene er like ved at den grunnleggende underliggende prosessen involverer dannelsen av plasmamembranen en lomme eller invaginasjon og omgir det underliggende stoffet som må transporteres inn i celle. Det er tre hovedtyper av endocytose: fagocytose, pinocytosis, så vel som reseptormediert endocytose.