エキソサイトーシスのステップの定義と説明
ゴルジ装置は、エキソサイトーシスによって分子を細胞外に輸送します。 ttsz / iStock /ゲッティイメージズプラス
タンパク質産物を含むエキソサイトーシス小胞は、通常、 オルガネラ と呼ばれる ゴルジ体 、 また ゴルジ複合体 .体内で合成されるタンパク質と脂質 小胞体 修飾とソートのためにゴルジ複合体に送られます。処理されると、生成物はゴルジ装置のトランス面から出芽する分泌小胞内に含まれます。
細胞膜と融合する他の小胞は、ゴルジ装置から直接来るわけではありません。いくつかの小胞はから形成されます 初期エンドソーム に見られる膜嚢です。 細胞質 .初期のエンドソームは、細胞膜のエンドサイトーシスによって取り込まれた小胞と融合します。これらのエンドソームは、体内に取り込まれた物質 (タンパク質、脂質、微生物など) を分類し、物質を適切な目的地に導きます。輸送小胞は初期のエンドソームから芽を出し、廃棄物を リソソーム 分解のために、タンパク質と脂質を細胞膜に戻します。シナプス終末に位置する小胞 ニューロン ゴルジ複合体に由来しない小胞の例でもあります。
エキソサイトーシスの種類
エキソサイトーシスは、細胞膜を横切る一次能動輸送のプロセスです。 ブリタニカ百科事典/ UIG /ゲッティイメージズ
エキソサイトーシスには 3 つの一般的な経路があります。一本道、 構成的エキソサイトーシス 、分子の定期的な分泌を伴います。このアクションは、すべてのセルによって実行されます。構成的エキソサイトーシスは、膜タンパク質と脂質を細胞の表面に送達し、物質を細胞の外部に排出する機能を果たします。
調節されたエキソサイトーシス 小胞内の物質の排除のための細胞外シグナルの存在に依存しています。調節されたエキソサイトーシスは分泌細胞で一般的に発生し、すべての細胞で発生するわけではありません 細胞の種類 .分泌細胞は、ホルモン、神経伝達物質、消化酵素などの生成物を貯蔵しており、細胞外シグナルによってトリガーされた場合にのみ放出されます。分泌小胞は、 細胞膜 しかし、その内容を解放するのに十分な時間だけ融合します。送達が行われると、小胞は再形成されて細胞質に戻ります。
細胞内のエキソサイトーシスの 3 番目の経路には、小胞と リソソーム .これらのオルガネラには、老廃物を分解する酸加水分解酵素が含まれています。 微生物 、および細胞破片。 リソソーム 消化された物質を細胞膜に運び、そこで膜と融合して内容物を細胞外マトリックスに放出します。
エキソサイトーシスの手順
大きな分子は、エキソサイトーシスにおける小胞輸送によって細胞膜を横切って運ばれます。 FancyTapis / iStock /ゲッティイメージズプラス
エキソサイトーシスは 4 つのステップで発生します。 構成的エキソサイトーシス そして5つのステップで 調節されたエキソサイトーシス .これらの手順には、小胞の人身売買、テザリング、ドッキング、プライミング、および融合が含まれます。
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膵臓のエキソサイトーシス
血糖値が下がりすぎると、膵臓はエキソサイトーシスによってグルカゴンを放出します。グルカゴンは肝臓に貯蔵されたグリコーゲンをグルコースに変換させ、それが血流に放出されます。 ttsz / iStock /ゲッティイメージズプラス
エキソサイトーシスは、体内の多数の細胞によって、タンパク質の輸送手段として、また細胞間通信のために使用されます。の中に 膵臓 、と呼ばれる細胞の小さなクラスター ランゲルハンス島 を生産する ホルモン インシュリンとグルカゴン。これらのホルモンは分泌顆粒に保存され、信号が受信されるとエキソサイトーシスによって放出されます。
ブドウ糖濃度が 血液 が高すぎると、膵島ベータ細胞からインスリンが放出され、 組織 血液からブドウ糖を取り込むこと。グルコース濃度が低い場合、グルカゴンは島のアルファ細胞から分泌されます。これにより、 肝臓 蓄えられたグリコーゲンをブドウ糖に変換する。その後、ブドウ糖が血中に放出され、血糖値が上昇します。ホルモンに加えて、膵臓はエキソサイトーシスによって消化酵素 (プロテアーゼ、リパーゼ、アミラーゼ) も分泌します。
ニューロンのエキソサイトーシス
一部のニューロンは、神経伝達物質の伝達を通じて通信します。シナプス前ニューロン (上) の神経伝達物質で満たされたシナプス小胞は、シナプス間隙 (ニューロン間のギャップ) に神経伝達物質を放出するシナプス前膜と融合します。神経伝達物質は、シナプス後ニューロンの受容体に結合することができます (下)。 ストックトレック画像/ゲッティイメージズ
シナプス小胞エキソサイトーシス 発生する ニューロン の 神経系 .神経細胞は、あるニューロンから次のニューロンに渡される電気的または化学的 (神経伝達物質) シグナルによって通信します。神経伝達物質は、エキソサイトーシスによって伝達されます。それらは、から輸送される化学メッセージです。 神経 シナプス小胞によって神経へ。シナプス小胞は、シナプス前神経末端で原形質膜のエンドサイトーシスによって形成される膜嚢です。
形成されると、これらの小胞は神経伝達物質で満たされ、アクティブ ゾーンと呼ばれる原形質膜の領域に向かって送られます。シナプス小胞は、小胞がシナプス前膜にドッキングすることを可能にする、活動電位によってもたらされるカルシウムイオンの流入である信号を待ちます。小胞とシナプス前膜との実際の融合は、カルシウム イオンの 2 回目の流入が発生するまで発生しません。
2 番目の信号を受信した後、シナプス小胞はシナプス前膜と融合し、融合孔を作成します。この孔は、2 つの膜が 1 つになるにつれて拡張し、神経伝達物質がシナプス間隙 (シナプス前ニューロンとシナプス後ニューロンの間のギャップ) に放出されます。神経伝達物質は、シナプス後ニューロンの受容体に結合します。シナプス後ニューロンは、神経伝達物質の結合によって興奮または抑制される可能性があります。
エキソサイトーシスとエンドサイトーシス
エキソサイトーシスは、細胞の内部から細胞の外部に物質や材料を移動させる能動輸送の一形態ですが、エンドサイトーシスは鏡の反対です。エンドサイトーシスでは、細胞の外にある物質や物質が細胞の内部に輸送されます。エキソサイトーシスと同様に、エンドサイトーシスはエネルギーを必要とするため、 能動輸送 .
エキソサイトーシスと同様に、エンドサイトーシスにはいくつかの異なるタイプがあります。さまざまなタイプは、基本的な基礎となるプロセスが、ポケットまたは陥入を形成し、細胞に輸送される必要がある基礎となる物質を取り囲む原形質膜を含むという点で似ています.エンドサイトーシスには主に 3 つのタイプがあります。 飲作用 、受容体媒介エンドサイトーシスと同様に。