Egzocytoza jest procesem przenoszenia materiałów z wnętrza komórka na zewnątrz komórki. Proces ten wymaga energii i dlatego jest rodzajem aktywnego transportu. Egzocytoza jest ważnym procesem komórki roślinne i zwierzęce ponieważ wykonuje przeciwną funkcję endocytoza. W endocytozie substancje znajdujące się poza komórką są wprowadzane do komórki.
W egzocytozie pęcherzyki związane z błoną zawierające cząsteczki komórkowe są transportowane do Błona komórkowa. Pęcherzyki łączą się z błoną komórkową i wydalają ich zawartość na zewnątrz komórki. Proces egzocytozy można podsumować w kilku krokach.
Egzocytoza pełni kilka ważnych funkcji, ponieważ umożliwia komórkom wydzielanie substancji odpadowych i cząsteczek, takich jak hormony i białka. Egzocytoza jest również ważna dla przesyłania sygnałów chemicznych i komunikacji między komórkami. Ponadto egzocytoza służy do odbudowy błony komórkowej przez stopienie lipidy i białka usunięte przez endocytozę z powrotem do błony.
Pęcherzyki egzocytotyczne zawierające produkty białkowe zazwyczaj pochodzą od
organelle zwany Aparat Golgiegolub Kompleks Golgiego. Białka i lipidy syntetyzowane w retikulum endoplazmatyczne są wysyłane do kompleksów Golgi w celu modyfikacji i sortowania. Po przetworzeniu produkty są zawarte w pęcherzykach wydzielniczych, które pączkują z powierzchni trans aparatu Golgiego.Inne pęcherzyki łączące się z błoną komórkową nie pochodzą bezpośrednio z aparatu Golgiego. Powstają niektóre pęcherzyki wczesne endosomy, które są woreczkami błonowymi występującymi w cytoplazma. Wczesne endosomy łączą się z pęcherzykami internalizowanymi przez endocytozę błony komórkowej. Te endosomy sortują zinternalizowany materiał (białka, lipidy, drobnoustroje itp.) I kierują substancje do odpowiednich miejsc docelowych. Pęcherzyki transportowe odrywają się od wczesnych endosomów, wysyłając odpady do lizosomy do degradacji, jednocześnie zwracając białka i lipidy do błony komórkowej. Pęcherzyki zlokalizowane na terminalach synaptycznych w neurony są również przykładami pęcherzyków, które nie pochodzą z kompleksów Golgiego.
Istnieją trzy wspólne ścieżki egzocytozy. Jedna ścieżka, konstytutywna egzocytoza, obejmuje regularne wydzielanie cząsteczek. Ta czynność jest wykonywana przez wszystkie komórki. Konstytutywna egzocytoza służy do dostarczania białek błonowych i lipidów na powierzchnię komórki oraz do wydalania substancji na zewnątrz komórki.
Regulowana egzocytoza polega na obecności sygnałów pozakomórkowych w celu wydalenia materiałów z pęcherzyków. Regulowana egzocytoza występuje często w komórkach wydzielniczych i nie u wszystkich typy komórek. Komórki wydzielnicze przechowują produkty, takie jak hormony, neuroprzekaźniki i enzymy trawienne, które są uwalniane tylko po uruchomieniu przez sygnały pozakomórkowe. Pęcherzyki wydzielnicze nie są włączone do Błona komórkowa ale bezpiecznik wystarczy na tyle długo, aby uwolnić ich zawartość. Po dostarczeniu pęcherzyki reformują się i wracają do cytoplazmy.
Trzeci szlak egzocytozy w komórkach obejmuje fuzję pęcherzyków lizosomy. Te organelle zawierają enzymy hydrolazy kwasowej, które rozkładają odpady, drobnoustrojei resztki komórkowe. Lizosomy przenoszą strawiony materiał na błonę komórkową, gdzie łączą się z błoną i uwalniają swoją zawartość do macierzy pozakomórkowej.
Egzocytoza występuje w czterech etapach w konstytutywna egzocytoza i w pięciu krokach regulowana egzocytoza. Kroki te obejmują handel pęcherzykami, tethering, dokowanie, zalewanie i łączenie.
Egzocytoza jest wykorzystywana przez wiele komórek w organizmie jako środek transportu białek i do komunikacji między komórkami. w trzustka, małe skupiska komórek zwane wysepki Langerhansa produkować hormony insulina i glukagon. Hormony te są przechowywane w granulkach wydzielniczych i uwalniane przez egzocytozę po otrzymaniu sygnałów.
Gdy stężenie glukozy w krew jest zbyt wysoki, insulina jest uwalniana z komórek beta wysp powodujących komórki i tkanki pobierać glukozę z krwi. Gdy stężenie glukozy jest niskie, glukagon jest wydzielany z komórek wysp alfa. To powoduje wątróbka przekształcić przechowywany glikogen w glukozę. Glukoza jest następnie uwalniana do krwi, powodując wzrost poziomu glukozy we krwi. Oprócz hormonów trzustka wydziela także enzymy trawienne (proteazy, lipazy, amylazy) przez egzocytozę.
Egzocytoza pęcherzyków synaptycznych występuje neurony z system nerwowy. Komórki nerwowe komunikują się za pomocą sygnałów elektrycznych lub chemicznych (neuroprzekaźników), które są przekazywane z jednego neuronu do drugiego. Neuroprzekaźniki są przenoszone przez egzocytozę. Są to wiadomości chemiczne, które są transportowane nerw do nerwów przez pęcherzyki synaptyczne. Pęcherzyki synaptyczne są pęcherzowymi woreczkami utworzonymi przez endocytozę błony plazmatycznej na przedsynaptycznych zakończeniach nerwowych.
Po utworzeniu pęcherzyki te są wypełnione neuroprzekaźnikami i wysyłane w kierunku obszaru błony plazmatycznej zwanego strefą aktywną. Pęcherzyk synaptyczny czeka na sygnał, napływ jonów wapnia wywołany potencjałem czynnościowym, który pozwala pęcherzowi zadokować się na membranie przedsynaptycznej. Rzeczywiste połączenie pęcherzyka z błoną przedsynaptyczną następuje dopiero po drugim napływie jonów wapnia.
Po otrzymaniu drugiego sygnału pęcherzyk synaptyczny łączy się z błoną przedsynaptyczną, tworząc pory fuzyjne. Pory rozszerzają się, gdy dwie błony stają się jedną, a neuroprzekaźniki są uwalniane do szczeliny synaptycznej (przerwa między neuronami przedsynaptycznymi i postsynaptycznymi). Neuroprzekaźniki wiążą się z receptorami w neuronie postsynaptycznym. Neuron postsynaptyczny może być wzbudzony lub zahamowany przez wiązanie neuroprzekaźników.
Podczas gdy egzocytoza jest formą aktywnego transportu, który przenosi substancje i materiały z wnętrza komórki na zewnątrz komórki, endocytoza jest lustrem przeciwnym. W endocytozie substancje i materiały znajdujące się poza komórką są transportowane do wnętrza komórki. Podobnie jak egzocytoza, endocytoza wymaga energii, więc jest również formą transport aktywny.
Podobnie jak egzocytoza, endocytoza ma kilka różnych typów. Różne typy są podobne, ponieważ podstawowy proces podstawowy polega na tworzeniu błony plazmowej kieszeń lub badanie i otaczająca substancję podstawową, którą należy przetransportować do komórka. Istnieją trzy główne rodzaje endocytozy: fagocytoza, pinocytoza, a także endocytoza za pośrednictwem receptora.