Характерни, видове и етапи на екзоцитоза

Екзоцитозата е процес, който протича в клетките на растенията и животните, който включва движението на вещества от клетка към външна среда. Този процес изисква енергия и е вид активен транспорт. Екзоцитозата е противоположна на ендоцитозата, при която веществата се движат вътре в клетката.

С екзоцитоза везикулите, съдържащи клетъчни молекули, се прехвърлят в плазмената мембрана. Везикулите се сливат с клетъчната мембрана и изместват съдържанието им извън клетката. Екзоцитозата е жизненоважен процес, който позволява на клетките да разпределят отпадъци, както и молекули като хормони и протеини. Той също така осигурява включването на липиди и протеини в клетъчната мембрана.

Екзоцитоза везикула

Везикулите, съдържащи протеинови продукти, обикновено се образуват от органолата, наречена устройство (сложна) на Голджи. Протеините и липидите, синтезирани в ендоплазмен ретикулум, се изпращат в комплекса Golgi за модификация и сортиране. След обработката веществото е включено в секреторните везикули, които се формират от трансплантацията на апарати на Голджи.

Други везикали, които се сливат с плазмената мембрана, не идват директно от апарата на Голджи. Някои везикули се образуват от ранни ендоси, които са мембранни торбички, открити в цитоплазмата. Ранните ендозоми се сливат с везикули, интернализирана ендоцитоза на клетъчната мембрана.

Тези ендозоми сортират интернализирания материал (протеини, липиди, микроби и т.н. Д.) и директни вещества към подходящи места. Транспортните везикули се отклоняват от ранните ендоси, изпращайки отпадъци до лизозоми за разграждане и връщане на протеини с липиди към клетъчната мембрана. Везикулите, разположени на синаптични терминали в невроните, също са примери за везикули, които не се образуват в комплекса на Голджи.

Видове екзоцитоза

Има три основни типа екзоцитоза:

• Конституционната екзоцитоза включва редовната секреция на молекули, която се извършва от всички клетки. Този път служи за доставяне на мембранни протеини и липиди на повърхността на клетката и за изместване на вещества във външната среда.
• Регулируемата екзоцитоза зависи от наличието на извънклетъчни сигнали за изместване на материалите във везикулите. Регулируема екзоцитоза обикновено се намира в секреторните клетки. Секретарските клетки съхраняват вещества като хормони, невротрансмитери и храносмилателни ензими, които се освобождават само когато се задействат извънклетъчните сигнали. Секреторните везикули не са включени в клетъчната мембрана, а се сливат само за достатъчно време, за да освободят съдържанието им. След извършването на доставката везикулите се реформират и се връщат в цитоплазмата.
• Третият път на екзоцитоза в клетките включва лизозоми. Тези органели съдържат ензими с киселина хидролази, които унищожават отпадъците, микробите и клетъчния боклук. Лизозомите прехвърлят усвоения материал в клетъчната мембрана, където те се сливат с мембраната и освобождават съдържанието в извънклетъчна матрица.

Етапи на екзоцитоза

Екзоцитозата се среща в четири етапа на конститутивна (зависима от калций) екзоцитоза или в пет етапа на неинструментална (зависима от калций) екзоцитоза. Тези етапи включват везикули, задържане, докинг, грундиране и сливане.

• Транспорт: Везикулите се прехвърлят в клетъчната мембрана по протежение на микротубулите на цитоскелета. Движението на везикулите се поддържа от двигателни протеини Kinezin, Dineain и Myzin.
• Поддръжка: При достигане до плазмената мембрана везикулите се присъединяват и влизат в контакт с нея.
• Докинг: Включва мембраната на везикулата към клетъчната мембрана. Фосфолипидните била от мембрани на везикула и клетъчната мембрана започват да се сливат.
• PRIME: възниква при неконституционна екзоцитоза. Този етап включва специфични модификации, които трябва да се появят в някои молекули на клетъчната мембрана за екзоцитоза. Тези промени са необходими за сигнални процеси, които провокират екзоцитоза.
• Сливания: Има два вида сливания. С пълно сливане на мембраната везикулите напълно се сливат с клетъчната мембрана. Енергията, необходима за разделяне и сливане на липидни мембрани, идва от АТФ. Сливането на мембраните създава точка на синтез, която ви позволява да освободите съдържанието на везикулите, които стават част от клетъчната мембрана. С непълно сливане везикулата временно се слива с клетъчната мембрана, за да освободи съдържанието си във външната среда на клетката. Тогава везикулата се отклонява от клетъчната мембрана и се подлага на реформа, преди да се върне вътре в клетката.

Примери за екзоцитоза

Екзоцитозата се използва от различни видове клетки в организма като средство за транспортиране на протеини и връзката между клетките. В панкреаса малките клетъчни клъстери, наречени острови Лангергани, произвеждат хормони от инсулин и глюкагон.

Тези хормони се съхраняват в секреторни гранули и се освобождават с екзоцитоза, когато се приемат сигнали. Когато концентрацията на глюкоза в кръвта е твърде висока, инсулинът се освобождава от бета клетките на островчетата, принуждавайки клетките и тъканите да получават глюкоза от кръвта.

Когато концентрацията на глюкоза е ниска, глюкагонът се секретира от островните алфа клетки. Това води до факта, че черният дроб превръща натрупания гликоген в глюкоза, който се отделя в кръвта, допринасяйки за повишаване на нивата на кръвната глюкоза. В допълнение към хормоните, панкреасът чрез екзоцитоза отделя храносмилателни ензими (протеази, липаза, амилаза).

Екзоцитозата на синаптичния балон се среща в невроните на нервната система. Невроните комуникират чрез електрически или химически (невротрансмитери) сигнали, които се разменят при синаптични кръстовища между нервните клетки. Синаптичните везикули се образуват от ендоцитозата на плазмената мембрана върху преднаптичните нервни окончания.

Тези везикули са пълни с невротрансмитери и се изпращат в областта на плазмената мембрана при подготовка за екзоцитоза. След получаване на правилния сигнал, синаптичният балон се слива с мембраната на предсинаптичния неврон и освобождава своите невротрансмитери в синаптичната празнина (разкъсване между невроните). Невротрансмитерите пресичат синаптичната пропаст и се свързват с рецепторите върху постсинаптичния неврон.