Tabla de Contenidos
Exocytosis là một quá trình tế bào trong đó các túi nhỏ hiện diện bên trong tế bào hợp nhất với màng tế bào, do đó trục xuất nội dung của chúng ra bên ngoài tế bào. Đây là một quá trình tích cực đòi hỏi năng lượng cho cả việc vận chuyển các túi từ nơi sản xuất của chúng trong bộ máy Golgi đến một phần của màng tế bào nơi chúng sẽ được hợp nhất và cho chính quá trình hợp nhất.
Đây là loại quá trình sinh học xảy ra trong tất cả các tế bào nhân chuẩn. Exocytosis đáp ứng các chức năng khác nhau trong các loại tế bào và mô khác nhau mà các tế bào này là một phần. Ngoài ra, nó được kết hợp với endocytosis (kết hợp vật chất lạ vào trong tế bào), đây là quá trình ngược lại với exocytosis, để điều chỉnh các khía cạnh khác nhau của chức năng tế bào.
các loại exocytosis
Có hai loại exocytosis khác nhau:
- exocytosis cấu thành
- exocytosis quy định
Hai quy trình này khác nhau ở cách khởi động cũng như chức năng mà chúng thực hiện và được mô tả bên dưới.
exocytosis cấu thành
Loại exocytosis này được đặc trưng bởi xảy ra liên tục trong vòng đời bình thường của tế bào, không có sự can thiệp của các tín hiệu ngoại bào hoặc nội bào. Tất cả các tế bào trong cơ thể thực hiện loại exocytosis này, cho phép bài tiết các chất tạo nên ma trận ngoại bào. Ngoài chức năng này, exocytosis cấu thành cho phép màng sinh chất được giữ ở trạng thái cân bằng, vì nó phục vụ để khôi phục các phân tử là một phần của màng và bị mất trong quá trình endocytosis.
exocytosis quy định
Exocytosis được điều chỉnh là một loại exocytosis được kiểm soát bởi các kích thích bên ngoài. Nó bao gồm một cơ chế bài tiết các chất hóa học khác nhau, chẳng hạn như chất dẫn truyền thần kinh, hormone hoặc các chất hóa học quan trọng khác, để đáp ứng với một kích thích có thể là cả hóa học và điện.
Ví dụ, exocytosis được điều hòa là cơ chế mà các tế bào thần kinh giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh tại khớp thần kinh thần kinh hoặc khớp nối thần kinh cơ. Quá trình này thường được kích hoạt bởi sự gia tăng nồng độ ion Ca 2+ nội bào , có thể được kích hoạt bởi hoạt động của một chất dẫn truyền thần kinh khác hoặc do mở các kênh ion do quá trình khử cực của màng sinh chất.
Mặt khác, quá trình xuất bào được điều hòa cũng là cơ chế mà các tế bào tuyến tụy giải phóng các hormone, chẳng hạn như insulin và glucagon, để điều chỉnh lượng đường trong máu. Trong những trường hợp này, nồng độ thấp của carbohydrate này trong máu, hay còn gọi là đường huyết, là tác nhân kích thích hóa học tạo ra quá trình ngoại bào của các túi chứa glucagon, trong khi nồng độ cao sẽ kích thích giải phóng insulin.
các giai đoạn xuất bào
Giai đoạn 1 – Vận chuyển các túi
Sự di chuyển hoặc vận chuyển của các túi nội chất không phải là ngẫu nhiên mà ngược lại, nó là một quá trình có cấu trúc và được lên kế hoạch tốt. Sau khi được hình thành trong bộ máy Golgi, các túi được vận chuyển tích cực (với tiêu hao năng lượng, ATP) bởi các enzym vận động (chẳng hạn như kinesin, dynein và myosin) dọc theo các vi ống của khung tế bào đến đích cuối cùng ở một vùng cụ thể của màng.
Giai đoạn 2 – Neo đậu
Giai đoạn neo bao gồm sự tiếp xúc đầu tiên giữa túi và mặt nội chất của màng tế bào. Nói chung, quá trình neo đậu xảy ra nhờ sự kết hợp giữa một protein ở bề mặt ngoài của túi và một thụ thể ở mặt trong của màng sinh chất tế bào. Khớp nối hoặc mỏ neo này đảm bảo rằng túi ở đúng vị trí để giải phóng nội dung của nó.
Giai đoạn 3 – Khớp nối
Docking đề cập đến một neo chặt hơn một chút giữa túi và màng được tạo ra bởi một tập hợp các protein chưa biết. Trong các trường hợp xuất bào cấu thành, đây là bước diễn ra ngay trước khi hợp nhất hai màng và sau đó giải phóng các thành phần trong túi vào không gian ngoại bào. Ngược lại, trong trường hợp exocytosis được quy định, việc lắp ghép thường được thực hiện theo bước thứ tư trước khi hợp nhất và đỉnh điểm của quá trình exocytosis.
Giai đoạn 4 – Sơn lót
Tạo mồi là một bước chỉ được thấy trong exocytosis quy định. Quá trình này bao gồm việc chuẩn bị bộ máy protein sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự hợp nhất và sau đó giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh hoặc hormone khi nhận được tín hiệu bài tiết ngoại bào. Trong giai đoạn này, phức hợp trimeric gọi là SNARE bắt đầu được lắp ráp, cung cấp khớp nối cố định cho túi và cho phép bài tiết nhanh khi cần thiết.
Giai đoạn 5 – Dung hợp
Giai đoạn cuối cùng của quá trình xuất bào là sự hợp nhất của hai màng phospholipid. Sự hợp nhất này trong trường hợp exocytosis quy định được kiểm soát và thực hiện bởi tổ hợp SNARE. Với sự khởi đầu của phản ứng tổng hợp, một lỗ bắt đầu hình thành nối phần bên trong của túi với không gian ngoại bào, do đó cho phép giải phóng nội dung của túi. Trong một số trường hợp, sự hợp nhất đã hoàn tất, với toàn bộ màng túi trở thành một phần của màng tế bào, bao gồm mọi protein liên kết với màng trong túi. Trong các trường hợp khác, sau khi hình thành lỗ chân lông và giải phóng nội dung của túi, phần sau tách ra khỏi màng và quay trở lại tế bào chất.
Chức năng xuất bào
Exocytosis có thể thực hiện các chức năng sau:
Thể hiện các thụ thể trên bề mặt tế bào
Hầu hết các protein mà tế bào sở hữu được tổng hợp trên các ribosome xếp thành mạng lưới nội chất thô (ER), và điều này bao gồm tất cả các protein liên quan đến màng tế bào như kháng nguyên, thụ thể, kênh ion, chất vận chuyển, v.v. Tất cả các protein này được tổng hợp, sửa đổi và liên kết với màng túi trong quá trình vận chuyển từ ER sang bộ máy Golgi và nhờ sự hợp nhất với màng tế bào khi kết thúc quá trình xuất bào, những protein này cuối cùng sẽ tích hợp vào màng nói trên.
Điều chỉnh kích thước và thành phần của màng
Như chúng ta vừa thấy, mỗi khi một túi hợp nhất với màng tế bào, túi trước sẽ cung cấp cho túi sau tất cả các protein mà nó chứa. Tuy nhiên, đây không phải là tất cả những gì nó cung cấp cho bạn. Ngoài các protein này, exocytosis còn cung cấp cho màng một số phospholipid làm tăng tổng diện tích của màng tế bào, làm cho nó lớn hơn. Vì endocytosis làm ngược lại, nên sự cân bằng giữa exocytosis và endocytosis có thể kiểm soát kích thước của màng tế bào.
Tiết ra các chất tạo nên chất nền ngoại bào
Nhiều tế bào phải giải phóng các chất khác nhau vào không gian ngoại bào để tạo ra môi trường thích hợp cho hoạt động của chúng và cung cấp cho các mô khác nhau những đặc tính mà chúng cần có. Nhiều chất trong số này được tiết ra bằng phương pháp ngoại bào cấu thành.
giải phóng chất dẫn truyền thần kinh
Các tế bào thần kinh giao tiếp với nhau bằng cách sử dụng các thông điệp hóa học dưới dạng các chất đặc biệt được gọi là chất dẫn truyền thần kinh. Các chất này được tiết ra để kích thích một số loại tác động, hoặc kích thích hoặc ức chế các tế bào thụ thể, có thể là cơ (trong trường hợp chúng tìm cách co bóp hoặc thư giãn cơ), các tuyến nội tiết tố (chẳng hạn như tuyến thượng thận) hoặc các tế bào thần kinh khác ( trong trường hợp đó chúng tìm cách tạo ra hoặc ức chế điện thế hoạt động). Trong tất cả các trường hợp này, các chất dẫn truyền thần kinh được giải phóng thông qua quá trình xuất bào được điều chỉnh.
giải phóng hormone
Ngoài việc cho phép giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh kích thích hoặc ức chế các tuyến hormone khác nhau trong cơ thể, quá trình xuất bào cũng là cơ chế giải phóng các hormone tương tự này. Một lần nữa, nó là một quá trình exocytosis quy định.
vận chuyển chất dinh dưỡng
Sự kết hợp giữa nội tiết và ngoại bào cho phép các tế bào lót trong ruột của chúng ta hấp thụ chất dinh dưỡng từ thức ăn được tiêu hóa trong lòng ruột, vận chuyển chúng và cuối cùng giải phóng chúng vào máu từ các mạch gần đó, để chúng có thể được vận chuyển đến phần còn lại của cơ thể nơi họ cần. . Trong khi việc bắt giữ các đại phân tử dinh dưỡng lớn được thực hiện bằng phương pháp thực bào, thì việc giải phóng chúng vào máu được thực hiện bằng phương pháp xuất bào.
Người giới thiệu
CORDIS | Ủy ban châu Âu . (2013). CORDIS. https://cordis.europa.eu/article/id/151139-fundamental-mechanisms-of-exocytosis/en
Megías, MPM (2020, ngày 6 tháng 4). Tế bào. 5. Lưu lượng mụn nước. xuất bào. Atlas mô học thực vật và động vật. https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/5-exocytosis.php
Nofal, S. (2007, ngày 7 tháng 2). Có thể phân biệt các túi được sơn lót với các túi được neo bằng cách phân tích tính di động của chúng . Tạp chí Khoa học thần kinh. https://www.jneurosci.org/content/27/6/1386
Pizarro D., J. (2013). Cơ chế xuất bào của hạt insulin . MCU. https://1library.co/article/mecanismo-de-exocytosis-de-los-gr%C3%A1nulos-de-insulina.qogendmz
Ý nghĩa của Exocytosis (2017, ngày 17 tháng 11). ý nghĩa. https://www. meanings.com/exocytosis/
Mạng công nghệ. (2020, ngày 18 tháng 5). Endocytosis và Exocytosis: Sự khác biệt và tương đồng . https://www.technologynetworks.com/immunology/articles/endocytosis-and-exocytosis-differences-and-similarities-334059
