esocitosi è il processo di spostamento dei materiali dall'interno di un cellula all'esterno della cella. Questo processo richiede energia ed è quindi un tipo di trasporto attivo. L'esocitosi è un processo importante di cellule vegetali e animali poiché svolge la funzione opposta di endocitosi. Nell'endocitosi, le sostanze esterne a una cellula vengono introdotte nella cellula.
Nell'esocitosi, le vescicole legate alla membrana contenenti molecole cellulari vengono trasportate nel membrana cellulare. Le vescicole si fondono con la membrana cellulare ed espellono il loro contenuto all'esterno della cellula. Il processo di esocitosi può essere riassunto in pochi passaggi.
L'esocitosi svolge diverse importanti funzioni in quanto consente alle cellule di secernere sostanze e molecole di rifiuto, come ad esempio ormoni e proteine. L'esocitosi è anche importante per la messaggistica dei segnali chimici e la comunicazione cellula-cellula. Inoltre, l'esocitosi viene utilizzata per ricostruire la membrana cellulare mediante fusione
lipidi e le proteine rimosse attraverso l'endocitosi nella membrana.Le vescicole esocitotiche contenenti prodotti proteici sono tipicamente derivate da un organello chiamato il Apparato del Golgi, o Complesso del Golgi. Proteine e lipidi sintetizzati nel reticolo endoplasmatico vengono inviati ai complessi del Golgi per la modifica e l'ordinamento. Una volta trasformati, i prodotti sono contenuti in vescicole secretorie, che germogliano dalla superficie del dispositivo Golgi.
Altre vescicole che si fondono con la membrana cellulare non provengono direttamente dall'apparato del Golgi. Si formano alcune vescicole endosomi precoci, che sono sacche di membrana presenti nel citoplasma. Gli endosomi primitivi si fondono con le vescicole interiorizzate dall'endocitosi della membrana cellulare. Questi endosomi ordinano il materiale interiorizzato (proteine, lipidi, microbi, ecc.) E dirigono le sostanze verso le loro destinazioni appropriate. Le vescicole di trasporto nascono dagli endosomi primari inviando materiale di scarto lisosomi per degradazione, mentre restituisce proteine e lipidi alla membrana cellulare. Vescicole situate ai terminali sinaptici in neuroni sono anche esempi di vescicole che non derivano dai complessi del Golgi.
Esistono tre vie comuni di esocitosi. Un percorso, esocitosi costitutiva, comporta la secrezione regolare di molecole. Questa azione viene eseguita da tutte le celle. L'esocitosi costitutiva ha la funzione di fornire proteine di membrana e lipidi sulla superficie cellulare e di espellere sostanze all'esterno della cellula.
Esocitosi regolata si basa sulla presenza di segnali extracellulari per l'espulsione di materiali all'interno delle vescicole. L'esocitosi regolata si verifica comunemente nelle cellule secretorie e non in tutte tipi di cellule. Le cellule secretorie immagazzinano prodotti come ormoni, neurotrasmettitori ed enzimi digestivi che vengono rilasciati solo quando innescati da segnali extracellulari. Le vescicole secretorie non sono incorporate nel membrana cellulare ma si fondono solo abbastanza a lungo per rilasciare il loro contenuto. Una volta effettuata la consegna, le vescicole si riformano e ritornano al citoplasma.
Un terzo percorso per l'esocitosi nelle cellule prevede la fusione delle vescicole lisosomi. Questi organelli contengono enzimi acido idrolasi che distruggono i materiali di scarto, microbie detriti cellulari. lisosomi portano il loro materiale digerito alla membrana cellulare dove si fondono con la membrana e rilasciano il loro contenuto nella matrice extracellulare.
L'esocitosi si verifica in quattro fasi esocitosi costitutiva e in cinque passaggi esocitosi regolata. Questi passaggi includono traffico di vescicole, tethering, docking, adescamento e fusione.
L'esocitosi è utilizzata da un numero di cellule nel corpo come mezzo di trasporto delle proteine e per la comunicazione cellula-cellula. Nel pancreas, piccoli gruppi di cellule chiamati isolotti di Langerhans produrre il ormoni insulina e glucagone. Questi ormoni sono immagazzinati in granuli secretori e rilasciati dall'esocitosi quando vengono ricevuti i segnali.
Quando la concentrazione di glucosio nel sangue è troppo alto, l'insulina viene rilasciata dalle cellule beta isolotto causando cellule e tessuti per prelevare glucosio dal sangue. Quando le concentrazioni di glucosio sono basse, il glucagone viene secreto dalle cellule alfa delle isole. Questo provoca il fegato per convertire il glicogeno immagazzinato in glucosio. Il glucosio viene quindi rilasciato nel sangue causando un aumento dei livelli di glucosio nel sangue. Oltre agli ormoni, il pancreas secerne anche enzimi digestivi (proteasi, lipasi, amilasi) per esocitosi.
Esocitosi della vescicola sinaptica Si verifica neuroni del sistema nervoso. Le cellule nervose comunicano tramite segnali elettrici o chimici (neurotrasmettitori) che passano da un neurone all'altro. I neurotrasmettitori sono trasmessi dall'esocitosi. Sono messaggi chimici che vengono trasportati da nervo a nervo da vescicole sinaptiche. Le vescicole sinaptiche sono sacche membranose formate dall'endocitosi della membrana plasmatica ai terminali dei nervi pre-sinaptici.
Una volta formate, queste vescicole vengono riempite di neurotrasmettitori e inviate verso un'area della membrana plasmatica chiamata zona attiva. La vescicola sinaptica attende un segnale, un afflusso di ioni calcio provocato da un potenziale d'azione, che consente alla vescicola di attraccare alla membrana pre-sinaptica. La fusione effettiva della vescicola con la membrana pre-sinaptica non si verifica fino a quando non si verifica un secondo afflusso di ioni calcio.
Dopo aver ricevuto il secondo segnale, la vescicola sinaptica si fonde con la membrana pre-sinaptica creando un poro di fusione. Questo poro si espande quando le due membrane diventano una e i neurotrasmettitori vengono rilasciati nella schisi sinaptica (gap tra i neuroni pre-sinaptici e post-sinaptici). I neurotrasmettitori si legano ai recettori del neurone post-sinaptico. Il neurone post-sinaptico può essere eccitato o inibito dal legame dei neurotrasmettitori.
Mentre l'esocitosi è una forma di trasporto attivo che sposta sostanze e materiali dall'interno di una cellula verso l'esterno della cellula, l'endocitosi è lo specchio opposto. Nell'endocitosi, sostanze e materiali che si trovano all'esterno di una cellula vengono trasportati all'interno della cellula. Come l'esocitosi, l'endocitosi richiede energia, quindi è anche una forma di trasporto attivo.
Come l'esocitosi, l'endocitosi ha diversi tipi. I diversi tipi sono simili in quanto il processo di base di base prevede la formazione della membrana plasmatica una tasca o invaginazione e circostante la sostanza sottostante che deve essere trasportata nel cellula. Esistono tre tipi principali di endocitosi: fagocitosi, pinocitosi, nonché endocitosi mediata dal recettore.