Uma definição e explicação das etapas da exocitose
O aparelho de Golgi transporta moléculas para fora da célula por exocitose. ttsz / iStock / Getty Images Plus
As vesículas exocíticas contendo produtos proteicos são tipicamente derivadas de um organela Chamou o Aparelho de Golgi , ou complexo de Golgi . Proteínas e lipídios sintetizados no retículo endoplasmático são enviados para complexos de Golgi para modificação e classificação. Uma vez processados, os produtos ficam contidos em vesículas secretoras, que brotam da face trans do aparelho de Golgi.
Outras vesículas que se fundem com a membrana celular não vêm diretamente do aparelho de Golgi. Algumas vesículas são formadas a partir de endossomos iniciais , que são sacos de membrana encontrados no citoplasma . Os endossomos iniciais se fundem com vesículas internalizadas por endocitose da membrana celular. Esses endossomos separam o material internalizado (proteínas, lipídios, micróbios, etc.) e direcionam as substâncias para seus devidos destinos. As vesículas de transporte brotam dos endossomos iniciais enviando material residual para lisossomos para degradação, enquanto retornam proteínas e lipídios para a membrana celular. Vesículas localizadas em terminais sinápticos em neurônios também são exemplos de vesículas que não são derivadas de complexos de Golgi.
Tipos de exocitose
A exocitose é um processo de transporte ativo primário através da membrana celular. Enciclopédia Britânica / UIG / Getty Images
Existem três vias comuns de exocitose. Um caminho, exocitose constitutiva , envolve a secreção regular de moléculas. Esta ação é realizada por todas as células. A exocitose constitutiva funciona para fornecer proteínas e lipídios de membrana à superfície da célula e expelir substâncias para o exterior da célula.
Exocitose regulada depende da presença de sinais extracelulares para a expulsão de materiais dentro das vesículas. A exocitose regulada ocorre comumente nas células secretoras e não em todas tipos de células . As células secretoras armazenam produtos como hormônios, neurotransmissores e enzimas digestivas que são liberados apenas quando acionados por sinais extracelulares. As vesículas secretoras não são incorporadas ao membrana celular mas se fundem apenas o tempo suficiente para liberar seu conteúdo. Uma vez que a entrega tenha sido feita, as vesículas se reformam e retornam ao citoplasma.
Uma terceira via para exocitose em células envolve a fusão de vesículas com lisossomos . Essas organelas contêm enzimas hidrolase ácidas que decompõem os resíduos, micróbios e detritos celulares. Lisossomos transportam seu material digerido para a membrana celular, onde se fundem com a membrana e liberam seu conteúdo na matriz extracelular.
Etapas da exocitose
Grandes moléculas são transportadas através da membrana celular por transporte vesicular na exocitose. FancyTapis / iStock / Getty Images Plus
A exocitose ocorre em quatro etapas exocitose constitutiva e em cinco passos exocitose regulada . Essas etapas incluem o tráfego de vesículas, tethering, docking, priming e fusão.
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Exocitose no pâncreas
O pâncreas libera glucagon por exocitose quando os níveis de glicose no sangue caem muito. O glucagon faz com que o fígado converta o glicogênio armazenado em glicose, que é liberada na corrente sanguínea. ttsz / iStock / Getty Images Plus
A exocitose é usada por várias células do corpo como meio de transporte de proteínas e para comunicação de célula a célula. No pâncreas , pequenos aglomerados de células chamados ilhotas de Langerhans produzir o hormônios insulina e glucagon. Esses hormônios são armazenados em grânulos de secreção e liberados por exocitose quando os sinais são recebidos.
Quando a concentração de glicose no sangue é muito alto, a insulina é liberada das células beta das ilhotas causando células e tecidos para retirar a glicose do sangue. Quando as concentrações de glicose são baixas, o glucagon é secretado pelas células alfa das ilhotas. Isso faz com que o fígado para converter o glicogênio armazenado em glicose. A glicose é então liberada no sangue, fazendo com que os níveis de glicose no sangue aumentem. Além dos hormônios, o pâncreas também secreta enzimas digestivas (proteases, lipases, amilases) por exocitose.
Exocitose em Neurônios
Alguns neurônios se comunicam através da transmissão de neurotransmissores. Uma vesícula sináptica cheia de neurotransmissores no neurônio pré-sináptico (acima) se funde com a membrana pré-sináptica liberando neurotransmissores na fenda sináptica (intervalo entre os neurônios). Os neurotransmissores podem então se ligar a receptores no neurônio pós-sináptico (abaixo). Stocktrek Images / Getty Images
Exocitose de vesículas sinápticas ocorre em neurônios do sistema nervoso . As células nervosas se comunicam por sinais elétricos ou químicos (neurotransmissores) que são passados de um neurônio para o próximo. Os neurotransmissores são transmitidos por exocitose. São mensagens químicas que são transportadas de nervo ao nervo por vesículas sinápticas. As vesículas sinápticas são sacos membranosos formados por endocitose da membrana plasmática nos terminais nervosos pré-sinápticos.
Uma vez formadas, essas vesículas são preenchidas com neurotransmissores e enviadas para uma área da membrana plasmática chamada de zona ativa. A vesícula sináptica aguarda um sinal, um influxo de íons de cálcio provocado por um potencial de ação, que permite que a vesícula atraque na membrana pré-sináptica. A fusão real da vesícula com a membrana pré-sináptica não ocorre até que ocorra um segundo influxo de íons de cálcio.
Após receber o segundo sinal, a vesícula sináptica se funde com a membrana pré-sináptica criando um poro de fusão. Esse poro se expande à medida que as duas membranas se tornam uma e os neurotransmissores são liberados na fenda sináptica (intervalo entre os neurônios pré-sinápticos e pós-sinápticos). Os neurotransmissores se ligam a receptores no neurônio pós-sináptico. O neurônio pós-sináptico pode ser excitado ou inibido pela ligação dos neurotransmissores.
Exocitose versus endocitose
Enquanto a exocitose é uma forma de transporte ativo que move substâncias e materiais do interior de uma célula para o exterior da célula, a endocitose é o espelho oposto. Na endocitose, substâncias e materiais que estão fora de uma célula são transportados para o interior da célula. Assim como a exocitose, a endocitose requer energia, então também é uma forma de transporte Ativo .
Assim como a exocitose, a endocitose tem vários tipos diferentes. Os diferentes tipos são semelhantes, pois o processo básico subjacente envolve a membrana plasmática formando uma bolsa ou invaginação e envolvendo a substância subjacente que precisa ser transportada para dentro da célula. Existem três tipos principais de endocitose: fagocitose, pinocitose , bem como endocitose mediada por receptor.