5.16: Exocytosis
5.16: Ekzositoz
Exocytosis is used to release material from cells. Like other bulk transport mechanisms, exocytosis requires energy.
While endocytosis takes particles into the cell, exocytosis removes them. Sometimes, the released material are signaling molecules. For example, neurons typically use exocytosis to release neurotransmitters. Cells also use exocytosis to insert proteins, such as ion channels, into their cell membranes, secrete proteins for use in the extracellular matrix, or release waste.
There are two main types of exocytosis in eukaryotes: regulated and non-regulated (or constitutive). Regulated exocytosis, which requires an external signal, is used to release neurotransmitters and secrete hormones. Unlike regulated exocytosis, constitutive exocytosis is carried out by all cells. Cells use constitutive exocytosis to release components of the extracellular matrix or incorporate proteins into the plasma membrane.
There are five major steps in regulated exocytosis and four in constitutive exocytosis.
The first step is vesicle trafficking, in which vesicles transport material to the plasma membrane. Motor proteins actively move vesicles along cytoskeletal tracks of microtubules and filaments. The second step is vesicle tethering, in which vesicles are linked to the plasma membrane. In the third step, vesicle docking, the vesicle membrane attaches to the plasma membrane, and the two membranes begin to merge.
The fourth step, vesicle priming, occurs only in regulated exocytosis. Vesicle priming includes modifications occurring after the vesicle docks but before it releases its contents. Priming prepares vesicles for fusion with the plasma membrane.
The fifth step is vesicle fusion. Vesicle fusion can be complete or kiss-and-run. In complete fusion, vesicles entirely collapse and become part of the plasma membrane, expelling their contents from the cell in the process. In kiss-and-run fusion, the vesicle is recycled: It only temporarily fuses with the plasma membrane, releases its contents, and returns to the cell’s interior.
Eksozoz hücrelerden malzeme serbest bırakmak için kullanılır. Diğer toplu taşıma mekanizmaları gibi, eksozis enerji gerektirir.
Endositoz parçacıkları hücreye götürürken, eksozonları temizler. Bazen, serbest bırakılan madde sinyal molekülleridir. Örneğin, nöronlar genellikle nörotransmitterleri serbest bırakmak için eksozisoz kullanın. Hücreler ayrıca iyon kanalları gibi proteinleri hücre zarlarına yerleştirmek, hücre dışı matrikste kullanılmak üzere protein salgılamak veya atık ları serbest bırakmak için eksozisoz kullanırlar.
Ökaryotlarda iki ana eksositoz türü vardır: düzenlenmiş ve düzenlenmemiş (veya kurucu). Bir dış sinyal gerektiren düzenlenmiş eksozoz, nörotransmitterve hormons salgılar bırakmak için kullanılır. Düzenlenmiş eksozozun aksine, kurucu eksozoz tüm hücreler tarafından gerçekleştirilir. Hücreler hücre dışı matriks bileşenleriserbest veya plazma membran içine proteinleri birleştirmek için kurucu eksozoz kullanın.
Düzenlenmiş eksozozda beş, kurucu eksozizinde dört ana basamak vardır.
İlk adım vezikül lerin plazma zarına malzeme taşıdığı vezikül ticaretidir. Motor proteinler aktif mikrotübüller ve filamentler sitoskelet alizleri boyunca veziküller hareket. İkinci adım veziküllerin plazma zarına bağlı olduğu vezikülteteringdir. Üçüncü adımda, vezikül yerleştirme, vezikül membran plazma membran bağlanır, ve iki membran birleşmeye başlar.
Dördüncü adım, vezikül priming, sadece düzenlenmiş eksozisoz oluşur. Vezikül astarı, vezikül yuvasından sonra ancak içeriğini serbest bırakmadan önce meydana gelen değişiklikleri içerir. Priming plazma membran ı ile füzyon için veziküller hazırlar.
Beşinci adım vezikül füzyonu. Vezikül füzyonu tam veya öpücük-ve-run olabilir. Tam füzyon, veziküller tamamen çöker ve plazma zarının bir parçası haline gelir, süreç içinde hücreden içeriğini dışarı. Kiss-and-run füzyon, vezikül geri dönüştürülür: Sadece geçici olarak plazma membran ile sigortalar, içeriğini bültenleri, ve cellâs iç döner.