Екзоцитоз

Екзоцитоз це процес вивільнення речовин зсередини клітини назовні. Цей складний процес відбувається в кілька етапів. Розрізняють конститутивний екзоцитоз та стимульований екзоцитоз.

Що таке екзоцитоз?

Викид речовин з клітини визначається як екзоцитоз. Процес дуже швидкий і компактний. Речовини вивільняються з внутрішньоклітинного простору, тобто зсередини клітини, у міжклітинний простір, поза клітини. Точно навпаки - справа з ендоцитозом.

Оскільки побічні продукти та відходи, що виникають під час обмінних процесів у клітині, не можуть постійно зберігатися у внутрішній клітині, ці продукти видаляються.

Апарат Гольджі (клітинна органела, що лежить безпосередньо поруч із клітинним ядром і відповідає за адаптацію білків), обмежується везикулами, наповненими відходами. Це екзосоми. Вони перешкоджають контактуванню відпрацьованих матеріалів з цитоплазмою (клітинною плазмою).

Запобігання цього є особливо важливим, оскільки побічні продукти, які більше не потрібні, можуть завдати шкоди при контакті з органелами клітин. Коли екзосома потрапляє на мембрану клітини, вона зливається з нею і випорожнює вміст у зовнішню сторону клітини.

Функція та завдання

Екзоцитоз відіграє не тільки головну роль у виведенні овець речовини з клітини. Екзоцитоз також відіграє важливу роль у контрольованому клітиною виведенні та вивільненні гормонів та нейротрансмітерів (біохімічна речовина-вісник для передачі інформації від одного нерва до іншого).

Розрізняють два основних типи екзоцитозу: конститутивний екзоцитоз - це процес, при якому мембранні білки інтегруються в клітинні мембрани, а біомембрана (розділовий шар між клітинами) відновлюється або розширюється.

Процес відомий як біогенез клітинної мембрани. Конститутивний екзоцитоз особливо важливий у клітинах опорної та сполучної тканини, оскільки білки також виділяються назовні.

При стимульованому екзоцитозі специфічним стимулом є гормон. Він розташований на рецепторі (молекулі-мішені клітини, яка чутлива до певних подразників) на поверхні клітини і запускає сигнал всередині клітини. Це відіграє важливу роль у викиді гормонів у кров та у виділенні травного секрету в пульпу травної системи. Важливим прикладом стимульованого екзоцитозу є доставка інсуліну.

Секреція інсуліну - це процес екзоцитозу. Інсулін виробляється в підшлунковій залозі. Вивільнення стимулюється підвищеним вмістом глюкози, а також вільними жирними кислотами та амінокислотами. Бета-клітини виробляють більше аденозинтрифосфату, і це призводить до закупорки калієзалежних каналів.

Вивільнення інсуліну активується іонами кальцію, що проникають у бета-клітини із позаклітинного простору. Везикули інсуліну зливаються з клітинною мембраною бета-клітини і спорожняються назовні. Інсулін почали випускати. Інсулін забезпечує збалансований рівень цукру в крові. Якщо цей процес порушений, є ризик виникнення діабету.

Частина сперми, яка складається з виділення з простати, також пов'язана з екзоцитозом. Виділений секрет транспортується з клітин через екзоцитоз у сечовід.

Екзоцитоз має особливе значення для вивільнення гормонів. Процес вивільнення гормонів аналогічний. Сигнал спрацьовування - це електричний імпульс у вивільняючій комірці. Гормон, такий як адреналін, потрапляє в кров після потрапляння в навколишні тканини. Залежно від органа-мішені, він викликає різну реакцію.

Крім гормонів, нейромедіатори також є важливим продуктом екзоцитозу. Вони передають електричний нервовий імпульс між нервовими клітинами.

Поки існує велика кількість нейромедіаторів, які позитивно впливають на організм людини. Найважливішим нейромедіатором в периферичній нервовій системі є ацетилхолін. Ця гігієнічна речовина забезпечує передачу нервових імпульсів до м’язів. Якщо система не врівноважена, симптоми хвороби Паркінсона можуть бути спровоковані нестачею дофаміну в мозку.

Глутамат важливий у мозку. Ця посланниця необхідна для контролю руху, сенсорного сприйняття, а також для пам’яті. Вивільнення та всмоктування глутамату у пацієнтів з Альцгеймером порушено.

Хвороби та недуги

Екзоцитоз нейротрансмітерів можна запобігти токсинам в організмі. Наприклад, токсини бактерій правця є отруйними. Це призводить до спазмів і паралічів.

Уроджене метаболічним захворюванням муковісцидоз також є причиною неправильного екзоцитозу. Уражені клітини не можуть проникнути в навколишні тканини. В результаті бронхіальний секрет, секреція підшлункової залози, жовчі та внутрішніх статевих органів набувають в'язких та функціональних порушень виникають в уражених органах.

Як правило, віруси залишають клітину-хазяїна через екзоцитоз і тому атакують чужорідні клітини. Для запобігання розмноженню вірусу приймаються антивірусні засоби. Це препарати, що гальмують розмноження.

Для профілактики багатьох захворювань зараз можна зробити щеплення. Вакцинація готує імунну систему до захисту від збудників хвороб. Імунна система розпізнає сторонні структури і утворює антитіла.

Це ще неможливо при дуже складних вірусах, таких як вірус HI (ВІЛ) або гепатит С. Оскільки віруси можуть змінитися в непередбачуваний час, розробити вакцину дуже складно.

Зростаючі знання про функції нейромедіаторів також дають вихідні точки для розробки ефективних препаратів, таких як депресія.