Tabla de Contenidos
Az exocitózis egy sejtes folyamat, amelynek során a sejtek belsejében lévő kis vezikulák egyesülnek a sejtmembránnal, így tartalmukat a sejten kívülre ürítik. Ez egy aktív folyamat, amely energiát igényel mind a vezikulák szállításához a gyártás helyéről a Golgi-készülékben a sejtmembrán azon részére, ahol összeolvadnak, mind pedig magának a fúziós folyamatnak.
Ez a fajta biológiai folyamat minden eukarióta sejtben előfordul. Az exocitózis különböző funkciókat lát el a különböző típusú sejtekben és szövetekben, amelyeknek ezek a sejtek részét képezik. Ezenkívül endocitózissal (idegen anyag beépülése a sejtbe) kombinálják, amely az exocitózissal ellentétes folyamat, a sejtműködés különböző aspektusainak szabályozására .
Az exocitózis típusai
Az exocitózisnak két típusa van:
- konstitutív exocitózis
- szabályozott exocitózis
Ez a két folyamat különbözik az indítás módjában és a funkciójukban, amelyeket az alábbiakban ismertetünk.
konstitutív exocitózis
Ezt a fajta exocitózist az jellemzi, hogy a sejt normál életciklusa során folyamatosan, extracelluláris vagy intracelluláris jelek beavatkozása nélkül fordul elő. A test minden sejtje végrehajtja az ilyen típusú exocitózist, amely lehetővé teszi az extracelluláris mátrixot alkotó anyagok kiválasztását. A konstitutív exocitózis ezen túlmenően lehetővé teszi a plazmamembrán egyensúlyban tartását, mivel a membrán részét képező és az endocitózis folyamata során elveszett molekulák helyreállítását szolgálja.
szabályozott exocitózis
A szabályozott exocitózis egyfajta exocitózis, amelyet külső ingerek szabályoznak. Különféle kémiai anyagok, például neurotranszmitterek, hormonok vagy más fontos kémiai anyagok szekréciójának mechanizmusából áll, válaszul egy ingerre, amely lehet kémiai és elektromos is.
Például a szabályozott exocitózis az a mechanizmus, amellyel a neuronok neurotranszmittereket szabadítanak fel a neuronális szinapszisban vagy a neuromuszkuláris csomópontban. Ezt a folyamatot általában a Ca 2+ -ionok intracelluláris koncentrációjának emelkedése váltja ki , amit egy másik neurotranszmitter hatása, vagy a plazmamembrán depolarizációja miatti ioncsatornák megnyílása válthat ki.
Másrészt a szabályozott exocitózis az a mechanizmus is, amellyel a hasnyálmirigysejtek hormonokat, például inzulint és glukagont bocsátanak ki a vércukorszint szabályozására. Ezekben az esetekben ennek a szénhidrátnak a vérben való alacsony koncentrációja vagy a glikémia az a kémiai inger, amely a glukagon tartalmú vezikulák exocitózisát generálja, míg a magas koncentráció serkenti az inzulin felszabadulását.
az exocitózis szakaszai
1. szakasz – A hólyagok szállítása
Az endoplazmatikus vezikulák mozgása vagy szállítása nem véletlenszerű, hanem éppen ellenkezőleg, jól megtervezett és strukturált folyamat. Miután kialakultak a Golgi-készülékben, a vezikulákat (energiafelhasználással, ATP-vel) a motorenzimek (például kinezinek, dyneinek és miozinok) aktívan szállítják a citoszkeleton mikrotubulusai mentén a végső rendeltetési helyükig, a membrán egy bizonyos régiójában.
2. szakasz – Horgonyzás
A rögzítési szakasz a vezikula és a sejtmembrán endoplazmatikus felülete közötti első érintkezésből áll. Általában a lehorgonyzási folyamat a vezikula külső felületén lévő fehérje és a sejtplazmamembrán belső oldalán lévő receptor közötti kapcsolódásnak köszönhető. Ez a csatlakozó vagy horgony biztosítja, hogy a vezikula a megfelelő helyen legyen, hogy kiadja tartalmát.
3. szakasz – Összekapcsolás
A dokkolás a vezikula és a membrán közötti kissé szorosabb horgonyra utal, amelyet egy sor ismeretlen fehérje állít elő. Konstitív exocitózis esetén ez az a lépés, amely közvetlenül a két membrán összeolvadása, majd a vezikulák tartalmának az extracelluláris térbe való kijutása előtt következik be. Ezzel szemben szabályozott exocitózis esetén a dokkolást általában egy negyedik lépés követi, amely megelőzi a fúziót és az exocitózis csúcspontját.
4. szakasz – Alapozás
Az alapozás olyan lépés, amely csak szabályozott exocitózisban látható. Ez a folyamat a fehérjegépezet előkészítéséből áll, amely elősegíti a neurotranszmitterek vagy hormonok fúzióját és ezt követő felszabadulását az extracelluláris szekréciós jel vételekor. Ebben a szakaszban elkezdődik a SNARE nevű trimer komplex összeállítása, amely rögzített kapcsolást biztosít a hólyag számára, és szükség esetén gyors szekréciót tesz lehetővé.
5. szakasz – Fúzió
Az exocitózis folyamatának utolsó szakasza a két foszfolipid membrán fúziója. Ezt a fúziót szabályozott exocitózis esetén a SNARE komplex szabályozza és hajtja végre. A fúzió megindulásával egy pórus kezd kialakulni, amely a hólyag belsejét összekapcsolja az extracelluláris térrel, így lehetővé teszi a vezikula tartalmának felszabadulását. Egyes esetekben a fúzió teljes, a teljes vezikulum membrán a sejtmembrán részévé válik, beleértve a vezikulumban lévő membránhoz kapcsolódó fehérjéket is. Más esetekben a pórus kialakulása és a vezikula tartalmának felszabadulása után az utóbbi leválik a membránról és visszatér a citoplazmába.
Az exocitózis funkciója
Az exocitózis a következő funkciókat töltheti be:
Expressz receptorokat a sejtfelszínen
A sejtben található fehérjék többsége a durva endoplazmatikus retikulumot (ER) bélelő riboszómákon szintetizálódik, és ez magában foglalja a sejtmembránhoz kapcsolódó összes fehérjét, például antigéneket, receptorokat, ioncsatornákat, transzportereket stb. Mindezek a fehérjék szintetizálódnak, módosulnak és kapcsolódnak a vezikulum membránhoz az ER-ből a Golgi-készülékbe való áthaladásuk során, és az exocitózis végén a sejtmembránnal való fúziónak köszönhetően ezek a fehérjék beépülnek a membránba.
Szabályozza a membrán méretét és összetételét
Ahogy az imént láttuk, minden alkalommal, amikor egy vezikula egyesül a sejtmembránnal, az előbbi ellátja az utóbbit a benne lévő összes fehérjével. Ez azonban nem minden, amit nyújt Önnek. Ezeken a fehérjéken kívül az exocitózis számos foszfolipiddel is ellátja a membránt, amelyek megnövelik a sejtmembrán teljes területét, így nagyobb. Mivel az endocitózis éppen az ellenkezője, az exocitózis és az endocitózis közötti egyensúly képes szabályozni a sejtmembrán méretét.
Szekretálja az extracelluláris mátrixot alkotó anyagokat
Sok sejtnek különböző anyagokat kell kibocsátania az extracelluláris térbe, hogy megfelelő környezetet teremtsen a működéséhez, és hogy a különböző szövetek megkapják azokat a tulajdonságokat, amelyekkel rendelkezniük kell. Ezen anyagok közül sok konstitutív exocitózis útján választódik ki.
neurotranszmittereket szabadítanak fel
A neuronok kémiai üzenetekkel kommunikálnak egymással, speciális anyagok, úgynevezett neurotranszmitterek formájában. Ezek az anyagok bizonyos típusú hatások serkentésére szekretálódnak, akár gerjesztik vagy gátolják a receptorsejteket, amelyek lehetnek izom (ebben az esetben egy izom összehúzására vagy ellazítására törekednek), hormonmirigyek (például a mellékvese) vagy más neuronok. ilyenkor akciós potenciálok létrehozására vagy gátlására törekszenek). Ezekben az esetekben a neurotranszmitterek szabályozott exocitózissal szabadulnak fel.
hormonok felszabadulása
Amellett, hogy lehetővé teszi a neurotranszmitterek felszabadulását, amelyek stimulálják vagy gátolják a különböző hormonmirigyeket a szervezetben, az exocitózis is az a mechanizmus, amellyel ugyanezek a hormonok szabadulnak fel. Ez ismét egy szabályozott exocitózis folyamata.
Tápanyag tranzit
Az endocitózis és az exocitózis kombinációja lehetővé teszi, hogy a bélrendszert borító sejtek a bél lumenében lévő megemésztett táplálékból tápanyagokat vegyenek fel, szállítsák azokat, végül pedig a közeli erekből a vérbe engedjék őket, hogy a test többi részébe kerülhessenek. ahol szükség van rájuk.. Míg a nagy tápanyagtartalmú makromolekulák befogása fagocitózissal történik, a véráramba való kibocsátásuk exocitózissal történik.
Hivatkozások
CORDIS | Európai Bizottság . (2013). CORDIS. https://cordis.europa.eu/article/id/151139-fundamental-mechanisms-of-exocytosis/en
Megías, MPM (2020, április 6.). A sejt. 5. Hólyagos forgalom. exocitózis. Növény- és állatszövettani atlasz. https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/5-exocytosis.php
Nofal, S. (2007, február 7). Az alapozott hólyagok mobilitásuk elemzésével megkülönböztethetők a dokkolt vezikuláktól . Journal of Neuroscience. https://www.jneurosci.org/content/27/6/1386
Pizarro D., J. (2013). Az inzulingranulátum exocitózisának mechanizmusa . MCU. https://1library.co/article/mecanismo-de-exocytosis-de-los-gr%C3%A1nulos-de-insulina.qogendmz
Az exocitózis jelentése . (2017. november 17.). Jelentések. https://www.meanings.com/exocytosis/
Technológiai hálózatok. (2020, május 18.). Endocitózis és exocitózis: különbségek és hasonlóságok . https://www.technologynetworks.com/immunology/articles/endocytosis-and-exocytosis-differences-and-similarities-334059
