Exocytosis (Română)

Ilustrație de un axon eliberarea de dopamina.în timp ce moleculele polare mici pot trece din celulă prin membrana plasmatică, macromoleculele, cum ar fi proteinele, nu pot trece direct prin membrana plasmatică datorită dimensiunii sau naturii lor hidrofile. Exocitoza este un mijloc, care implică transportul vezicular, pentru macromoleculele produse de celulă pentru a se deplasa acolo unde sunt necesare în afara celulei.,exocitoza este un proces de fuziune, care implică formarea secvențială a veziculelor delimitate de membrană cu produsul celular și apoi fuziunea acestei vezicule legate de membrană cu membrana celulară. Fuziunea regiunilor separate inițial de lipide bistratificate implică cel puțin două etape de bază, aderența bistratificată, prin care cele două bistratificate intră în apoziție strânsă și îmbinarea bistratificată, prin care fuzionează (Alberts et al. 1989).,de exemplu, pentru ca insulina să fie secretată pe membrana plasmatică, moleculele de insulină, după ce au fost create, sunt ambalate în vezicule secretoare specializate cu membrană delimitată. Ca răspuns la semnalele care vin din afara celulei, veziculele secretoare se deplasează în membrana plasmatică, fuzionează (aderă și se alătură) și apoi se deschid în spațiul din afara celulei, eliberând insulina în exterior acolo unde este nevoie (Alberts et al. 1989).în interiorul celulei, macromoleculele din vezicule sunt împiedicate să se amestece cu organele și alte macromolecule din citoplasmă., Ele fuzionează numai cu o membrană specifică, ceea ce duce la un transfer direcționat.procesul de exocitoză poate muta macormolecule în diverse scopuri. Veziculele secretoare pot transporta noi componente pentru membrana plasmatică de la aparatul Golgi La membrana plasmatică, unde vor rămâne în membrana plasmatică. De asemenea, ele pot transporta molecule concepute pentru a fi excretate din celulă, dar pentru a adera la suprafața celulei și a deveni parte a stratului celular. Unele macromolecule excretate pot fi încorporate în matricea extracelulară., Și unele vezicule secretoare pot transporta macromolecule pentru a fi excretate din celulă pentru a difuza în sânge sau lichidul interstițial pentru a semnala sau hrăni alte celule sau pentru îndepărtarea deșeurilor și a toxinelor (Alberts et al. 1989).Exocytyosis (ek-soh-SY-TOH-sis) provine din grecescul Έξω, însemnând „extern” și κύτος, însemnând „celulă.”

două căi de exocitoză

în organismele multicelulare, există două tipuri de exocitoză:1) Ca2+ declanșat non-constitutiv (reglementat) și2) non Ca2+ declanșat constitutiv.calea constitutivă a secreției., Această cale implică proteine care sunt secretate continuu de celulele din care sunt făcute, fiind transportate prompt la membrana plasmatică după ce au fost ambalate în veziculele de transport legate de membrană (Alberts et al. 1989). Exocitoza constitutivă este efectuată de toate celulele și servește la eliberarea componentelor matricei extracelulare sau doar la livrarea proteinelor membranare nou sintetizate care sunt încorporate în membrana plasmatică după fuziunea veziculei de transport.

calea reglementată de secreție., Această cale implică proteine și / sau molecule mici care sunt stocate în vezicule și fuzionează numai cu membrana plasmatică după ce un semnal extracelular declanșează celula. Spre deosebire de calea constitutivă, calea reglementată se găsește în principal în celulele specializate pentru secretarea rapidă a produselor lor (hormoni, neurotransmițători, enzime digestive) la cerere., În aceste celule secretoare, semnalul extracelular este adesea un mesager chimic (cum ar fi un hormon), iar activarea receptorilor generează diferite semnale intracelulare, inclusiv o creștere tranzitorie a cantității de Ca2+ liber în citosol. Aceste semnale inițiază exocitoza, ducând la fuziunea veziculelor secretoare cu membrana plasmatică și eliberarea produselor în spațiul extracelular (Alberts et al. 1989).exocitoza în sinapsele chimice neuronale este declanșată de Ca2+ și servește la semnalizarea interneuronală.,cinci pași sunt implicați în exocitoză:

traficul cu vezicule

anumite etape de trafic cu vezicule necesită translocarea unei vezicule pe o distanță semnificativă. De exemplu, veziculele care transportă proteinele de la aparatul Golgi La suprafața celulei sunt susceptibile de a utiliza proteine motorii și o pistă citoscheletică pentru a se apropia de ținta lor înainte de a lega ar fi adecvată. Atât actina-și citoscheletul pe bază de microtubuli sunt implicate în aceste procese, împreună cu mai multe proteine motorii., Odată ce veziculele își ating țintele, ele intră în contact cu factorii de legătură care le pot restrânge.este util să se facă distincția între legarea inițială, liberă a veziculelor cu țintele lor de interacțiunile de ambalare mai stabile. Legarea implică legături pe distanțe mai mari de aproximativ jumătate din diametrul unei vezicule de la o suprafață de membrană dată (>25 nm). Interacțiunile legate pot fi implicate în concentrarea veziculelor sinaptice la nivelul sinapsei.,

andocare vezicule

termenul de andocare se referă la deținerea a două membrane la o distanță bilaterală una de alta (<5-10 nm). Andocarea stabilă reprezintă probabil mai multe stări moleculare distincte: interacțiunile moleculare care stau la baza asocierii strânse și strânse a unei vezicule cu ținta sa pot include rearanjamentele moleculare necesare declanșării fuziunii bilaterale. O caracteristică comună a multor proteine care funcționează în legarea și andocarea veziculelor este tendința lor de a forma structuri cu bobine foarte extinse., Legarea și andocarea unei vezicule de transport la membrana țintă precede formarea unui complex de prindere a miezului strâns.în exocitoza neuronală, termenul de amorsare a fost folosit pentru a include toate rearanjările moleculare și modificările proteinelor și lipidelor dependente de ATP care au loc după andocarea inițială a unei vezicule sinaptice, dar înainte de exocitoză, astfel încât afluxul de ioni de calciu este tot ceea ce este necesar pentru a declanșa eliberarea aproape instantanee a neurotransmițătorilor., În alte tipuri de celule, a căror secreție este constitutivă (adică continuă, independentă de ioni de calciu, non-declanșată) nu există nici o amorsare.fuziunea veziculelor este determinată de proteinele de cursă și este procesul de fuziune a membranei veziculei cu cea țintă, rezultând eliberarea de biomolecule mari în spațiul extracelular (sau în cazul neuronilor din cleftul sinaptic).fuziunea membranelor donatoare și acceptoare îndeplinește trei sarcini:

• suprafața membranei plasmatice crește (prin suprafața veziculei topite)., Acest lucru este important pentru reglarea dimensiunii celulei, cum ar fi în timpul creșterii celulare.
• substanțele din veziculă sunt eliberate în exterior. Acestea ar putea fi deșeuri sau toxine sau molecule de semnalizare precum hormoni sau neurotransmițători în timpul transmisiei sinaptice.
• proteinele încorporate în membrana veziculei fac parte acum din membrana plasmatică. Partea proteinei care se îndrepta spre interiorul veziculei se confruntă acum cu exteriorul celulei. Acest mecanism este important pentru reglarea receptorilor transmembranari și a transportorilor.,