3.25: Екзоцитоз

Last updated
Save as PDF

Page ID: 5163

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Екзоцитоз є зворотним ендоцитозом, і це так само добре. За 30 хвилин активна клітина, подібна макрофагу, може ендоцитозувати кількість плазматичної мембрани, рівну її повній плазматичній мембрані. Електронна мікрофотографія на малюнку 3.25.1 показує фагоцит морської свинки, що ковтає полістирольні намистини. Кілька намистин вже укладені у вакуолі, а інші знаходяться в процесі поглинання. Так клітина повинна мати механізм відновлення нормальної кількості плазматичної мембрани. Екзоцитоз - це той механізм.

альт — Малюнок 3.25.1: Морська свинка Фагоцит люб'язно люб'язно доктор Роберт Дж. Норт

Механізм секреції

Закріплені мембраною бульбашки переміщаються на поверхню клітини, де вони зливаються з плазматичною мембраною. Це відновлює нормальну кількість плазматичної мембрани і будь-які молекули, розчинені в рідкому вмісті цих бульбашок, скидаються в позаклітинну рідину - це називається секрецією (наприклад, різні компоненти позаклітинного матриксу виділяються екзоцитозом). Будь-які інтегральні мембранні білки, що потрапляють на внутрішню поверхню бульбашок, тепер відображатимуться на поверхні клітини, оскільки бульбашки вивертаються навиворіт, коли вони зливаються з плазматичною мембраною. Таким чином, екзоцитоз не просто замінює плазмову мембрану, а гарантує, що плазматична мембрана буде відображати характерні для неї білки клітинної поверхні.

Екзоцитарні бульбашки створюються з декількох джерел. Деякі - це просто ендосоми, що проходять клітину, а інші відщипуються від ендосом, перш ніж вони зливаються з лізосомами. Інші відходять від ендоплазматичного ретикулума і апарату Гольджі, приймаючи свої продукти на поверхню клітини. Екзоцитоз лізосом постачає мембрану, необхідну для відновлення ран в плазматичній мембрані.

Деякі клітини спеціалізуються на секреції. У клітині, що виділяють велику кількість білка, наприклад, білок накопичується в спеціалізованих секреторних гранулах, утворених апаратом Гольджі. Вони переміщаються на поверхню клітини і скидають свій вміст назовні. Наприклад, екзокринні клітини підшлункової залози синтезують і виділяють травні ферменти підшлункової залози. Електронна мікрофотографія на малюнку 3.25.4 показує чотири клітини підшлункової залози кажана. Просвіт, де зустрічаються їх верхівкові поверхні, призводить в кінцевому підсумку до протоки підшлункової залози, що стікає в тонкий кишечник. Сферичні тіла (бутонізовані від апарату Гольджі) містять попередники травних ферментів. Один - скидання його вмісту в просвіт шляхом екзоцитозу (червона стрілка).

Клітини, що вистилають наш кишечник, синтезують крихітні крапельки жиру і виділяють їх у молочні залози шляхом екзоцитозу.

Механізм «Поцілунок і біжи»

Описаний вище процес передбачає злиття екзоцитотичного бульбашки з плазматичною мембраною. У деяких клітині, наприклад, при синапсах, також має місце другий тип екзоцитозу: (1) везикули роблять короткий контакт на плазматичній мембрані, (2) вивільняють свій вміст (нейромедіатори в даному випадку) назовні і (3) відступають назад у цитозол. Цей «поцілунок і біг» варіант екзоцитозу не відновлює плазматичну мембрану клітини.

Механізм екзосоми

Третій тип екзоцитозу зустрічається в деяких клітині і включає в себе самі ендосоми, що інвагінують їх мембрану. Коли інвагінації відриваються, вони виробляють везикули всередині бульбашок, які називаються багатовезикулярними тілами. Коли вони зливаються з плазматичною мембраною клітини, ці крихітні (40-100 нм) внутрішні бульбашки - звані екзосомами - секретуються. Екзосоми виробляються в достатку дендритними клітинами та В-клітинами і підсилюють їх антигенпрезентуючу функцію.