Egzocytoza

Egzocytoza to proces uwalniania substancji z wnętrza komórki na zewnątrz. Ten złożony proces przebiega w kilku etapach. Rozróżnia się egzocytozę konstytutywną i egzocytozę stymulowaną.

Co to jest egzocytoza?

Wyładowanie substancji z komórki określa się jako egzocytozę. Proces jest bardzo szybki i kompaktowy. Substancje uwalniane są z przestrzeni wewnątrzkomórkowej, czyli z wnętrza komórki do przestrzeni międzykomórkowej na zewnątrz komórki. Dokładnie odwrotnie jest w przypadku endocytozy.

Ponieważ produkty uboczne i odpady, które powstają podczas procesów metabolicznych w komórce, nie mogą być trwale przechowywane we wnętrzu komórki, produkty te są usuwane.

Aparat Golgiego (organelle komórkowe, które leżą bezpośrednio obok jądra komórkowego i są odpowiedzialne za adaptację białek) obkurcza się pęcherzykami wypełnionymi odpadami. To są egzosomy. Zapobiegają one kontaktowi materiałów odpadowych z cytoplazmą (plazmą komórkową).

Zapobieganie temu jest szczególnie ważne, ponieważ produkty uboczne, które nie są już potrzebne, mogą powodować uszkodzenia w kontakcie z organellami komórkowymi. Kiedy egzosom uderza w błonę komórkową, łączy się z nią i wypływa zawartość na zewnątrz komórki.

Funkcja i zadanie

Egzocytoza odgrywa ważną rolę nie tylko w usuwaniu owczej substancji z komórki. Egzocytoza odgrywa również ważną rolę w kontrolowanym przez komórki usuwaniu i uwalnianiu hormonów i neuroprzekaźników (biochemiczna substancja przekaźnikowa do przekazywania informacji z jednego nerwu do drugiego).

Rozróżnia się dwa główne typy egzocytozy: egzocytoza konstytutywna to proces, w którym białka błonowe są integrowane z błoną komórkową, a biomembrana (warstwa oddzielająca przedziały komórkowe) jest odnawiana lub rozszerzana.

Proces ten nazywany jest biogenezą błony komórkowej. Egzocytoza konstytutywna jest szczególnie ważna w komórkach tkanki podporowej i łącznej, ponieważ białka są również uwalniane na zewnątrz.

W stymulowanej egzocytozie specyficznym bodźcem jest hormon. Znajduje się na receptorze (docelowej cząsteczce komórki wrażliwej na określone bodźce) na powierzchni komórki i wyzwala sygnał wewnątrz komórki. Odgrywa to ważną rolę w uwalnianiu hormonów do krwi i wydzielaniu wydzielin trawiennych do miazgi w układzie pokarmowym. Ważnym przykładem stymulowanej egzocytozy jest dostarczanie insuliny.

Wydzielanie insuliny jest procesem egzocytozy. Insulina jest wytwarzana w trzustce. Uwalnianie jest stymulowane przez zwiększoną zawartość glukozy, a także wolne kwasy tłuszczowe i aminokwasy. Komórki beta wytwarzają więcej trifosforanu adenozyny, co prowadzi do zablokowania kanałów zależnych od potasu.

Uwalnianie insuliny jest aktywowane przez jony wapnia wnikające do komórek beta z przestrzeni zewnątrzkomórkowej. Pęcherzyki insuliny łączą się z błoną komórkową komórki beta i opróżniają się na zewnątrz. Insulina zaczęła się uwalniać. Insulina zapewnia zrównoważony poziom cukru we krwi. Jeśli ten proces zostanie zakłócony, istnieje ryzyko cukrzycy.

Część nasienia, która składa się z wydzieliny z gruczołu krokowego, jest również związana z egzocytozą. Wytworzona wydzielina jest transportowana z komórek poprzez egzocytozę do moczowodu.

Egzocytoza ma szczególne znaczenie dla uwalniania hormonów. Proces uwalniania hormonów jest analogiczny. Sygnał wyzwalający to impuls elektryczny w komórce zwalniającej. Hormon, taki jak adrenalina, jest uwalniany do krwiobiegu po uwolnieniu do otaczającej tkanki. W zależności od organu docelowego wywołuje inną reakcję.

Oprócz hormonów ważnym produktem egzocytozy są neuroprzekaźniki. Przekazują elektryczny impuls nerwowy między komórkami nerwowymi.

Jak dotąd istnieje duża liczba neuroprzekaźników, które mają pozytywny wpływ na organizm człowieka. Najważniejszym neuroprzekaźnikiem w obwodowym układzie nerwowym jest acetylocholina. Ta substancja przekaźnikowa umożliwia przekazywanie impulsów nerwowych do mięśni. Jeśli system jest niezrównoważony, objawy choroby Parkinsona mogą być wywołane brakiem dopaminy w mózgu.

Glutaminian jest ważny w mózgu. Ta substancja przekaźnikowa jest niezbędna do kontroli ruchu, do percepcji sensorycznej, a także do pamięci. U pacjentów z chorobą Alzheimera uwalnianie i wchłanianie glutaminianu jest upośledzone.

Choroby i dolegliwości

Egzocytozie neuroprzekaźników można zapobiegać za pomocą toksyn w organizmie. Na przykład toksyny bakterii tężca są trujące. Powoduje to skurcze i paraliż.

Dziedziczna choroba metaboliczna mukowiscydoza jest również przyczyną nieprawidłowej egzocytozy. Dotknięte komórki nie mogą penetrować otaczającej tkanki. W rezultacie wydzielina oskrzelowa, wydzielina trzustki, żółci i wewnętrznych narządów płciowych stają się lepkie, aw dotkniętych narządach dochodzi do zaburzeń czynnościowych.

Ogólnie wirusy opuszczają komórkę gospodarza w wyniku egzocytozy i dlatego atakują obce komórki. Podejmuje się leki przeciwwirusowe, aby powstrzymać namnażanie się wirusa. Są to leki hamujące rozmnażanie.

Aby zapobiec wielu chorobom, można się teraz zaszczepić. Szczepionka przygotowuje układ odpornościowy do obrony przed patogenami. Układ odpornościowy rozpoznaje obce struktury i tworzy przeciwciała.

Nie jest to jeszcze możliwe w przypadku bardzo skomplikowanych wirusów, takich jak wirus HI (HIV) lub zapalenie wątroby typu C. Ponieważ wirusy mogą zmieniać się w nieprzewidywalnym czasie, opracowanie szczepionki jest bardzo trudne.

Rosnąca wiedza na temat funkcji neuroprzekaźników stanowi również punkt wyjścia do opracowania skutecznych leków, np. Na depresję.