Exocytóza je proces premiestňovania materiálov zvnútra a bunka na vonkajšiu stranu bunky. Tento proces vyžaduje energiu, a preto je typom aktívnej dopravy. Exocytóza je dôležitý proces rastlinné a živočíšne bunky pretože plní opačnú funkciu endocytózy. Pri endocytóze sa do bunky privádzajú látky, ktoré sú pre bunku vonkajšie.
Pri exocytóze sú vezikuly obsahujúce bunkové molekuly viazané na membránu transportované do bunková membrána. Vezikuly fúzujú s bunkovou membránou a vytlačujú svoj obsah na vonkajšiu stranu bunky. Proces exocytózy možno zhrnúť do niekoľkých krokov.
Exocytóza slúži niekoľkým dôležitým funkciám, pretože umožňuje bunkám vylučovať odpadové látky a molekuly, napríklad hormóny a proteíny. Exocytóza je tiež dôležitá pre zasielanie chemických signálov a komunikáciu medzi bunkami. Exocytóza sa okrem toho používa na obnovu bunkovej membrány fúziou lipidy a proteíny odstránené endocytózou späť do membrány.
Exocytotické vezikuly obsahujúce proteínové produkty sa obvykle získavajú z
organelle nazýva Golgiho aparátalebo Golgiho komplex. Bielkoviny a lipidy syntetizované v endoplazmatické retikulum sa posielajú do Golgiho komplexov na úpravu a triedenie. Po spracovaní sú výrobky obsiahnuté v sekrečných vezikulách, ktoré pochádzajú z povrchu Golgiho aparátu.Iné vezikuly, ktoré sa fúzujú s bunkovou membránou, nepochádzajú priamo z Golgiho prístroja. Niektoré vezikuly sú tvorené z skoré endozómy, čo sú membránové vaky nachádzajúce sa v cytoplazma. Skoré endozómy sa fúzujú s vezikulami internalizovanými endocytózou bunkovej membrány. Tieto endozómy triedia internalizovaný materiál (bielkoviny, lipidy, mikróby atď.) A nasmerujú látky na správne miesto určenia. Transportné vezikuly sa oddeľujú od skorých endozómov, ktoré posielajú odpadový materiál lysozomy na degradáciu, zatiaľ čo sa proteíny a lipidy vracajú do bunkovej membrány. Vezikuly umiestnené na synaptických termináloch v neuróny sú tiež príklady vezikúl, ktoré nie sú odvodené od Golgiho komplexov.
Existujú tri bežné cesty exocytózy. Jedna cesta, konštitutívna exocytóza, zahŕňa pravidelnú sekréciu molekúl. Túto akciu vykonávajú všetky bunky. Konštitutívna exocytóza slúži na dodávanie membránových proteínov a lipidov na povrch bunky a na vylúčenie látok do vonkajšej časti bunky.
Regulovaná exocytóza spolieha sa na prítomnosť extracelulárnych signálov na vylúčenie materiálov vo vezikulách. Regulovaná exocytóza sa bežne vyskytuje v sekrečných bunkách a nie vo všetkých typy buniek. Sekrečné bunky ukladajú produkty, ako sú hormóny, neurotransmitery a tráviace enzýmy, ktoré sa uvoľňujú, len ak sú vyvolané extracelulárnymi signálmi. Sekrečné vezikuly nie sú súčasťou bunková membrána ale poistka je dostatočne dlhá na to, aby uvoľnila svoj obsah. Po ukončení dodávky sa vezikuly zreformujú a vrátia sa do cytoplazmy.
Tretia cesta exocytózy v bunkách zahŕňa fúziu vezikúl s lysozomy. Tieto organely obsahujú kyslé hydrolázy, ktoré štiepia odpadové materiály, mikróbya bunkové zvyšky. lysozomy prenášajú ich strávený materiál na bunkovú membránu, kde sa fúzujú s membránou, a uvoľňujú ich obsah do extracelulárnej matrice.
Exocytóza sa vyskytuje v štyroch krokoch konštitutívna exocytóza av piatich krokoch regulovaná exocytóza. Medzi tieto kroky patrí obchodovanie s vezikulami, uväzovanie, dokovanie, aktivácia a fixácia.
Exocytóza sa používa v množstve buniek v tele ako prostriedok transportu proteínov a na bunkovú komunikáciu. V pankreas, nazývané malé zhluky buniek Langerhansových ostrovčekov vyrobiť hormóny inzulín a glukagón. Tieto hormóny sa ukladajú do sekrečných granúl a pri príjme signálov sa uvoľňujú exocytózou.
Keď je koncentrácia glukózy v krvný je príliš vysoký, inzulín sa uvoľňuje z buniek ostrovčekov beta, ktoré spôsobujú bunky a tkaniva na príjem glukózy z krvi. Ak sú koncentrácie glukózy nízke, glukagón sa vylučuje z alfa buniek ostrovčekov. To spôsobuje pečeň na premenu uloženého glykogénu na glukózu. Glukóza sa potom uvoľňuje do krvi, čo spôsobuje zvýšenie hladiny glukózy v krvi. Pankreas okrem hormónov vylučuje exocytózou aj tráviace enzýmy (proteázy, lipázy, amylázy).
Synaptická vezikulárna exocytóza vyskytuje sa v neuróny z nervový systém. Nervové bunky komunikujú elektrickými alebo chemickými (neurotransmitermi) signálmi, ktoré prechádzajú z jedného neurónu na druhý. Neurotransmitery sa prenášajú exocytózou. Sú to chemické správy, z ktorých sa prenášajú nerv na nervy synaptickými vezikulami. Synaptické vezikuly sú membránové vaky tvorené endocytózou plazmatickej membrány na predsynaptických nervových zakončeniach.
Po vytvorení sú tieto vezikuly naplnené neurotransmitermi a odoslané do oblasti plazmovej membrány nazývanej aktívna zóna. Synaptický vezikul čaká na signál, príliv vápenatých iónov vyvolaný akčným potenciálom, ktorý umožňuje vezikuly dokovať sa na predsynaptickej membráne. K skutočnej fúzii vezikula s predsynaptickou membránou nedôjde, kým nedôjde k druhému prítoku vápenatých iónov.
Po prijatí druhého signálu synaptický vezikul fúzuje s predsynaptickou membránou a vytvára fúzny pór. Tento pór sa rozširuje, keď sa dve membrány stanú jednou a neurotransmitery sa uvoľňujú do synaptickej štrbiny (medzera medzi predsynaptickými a postsynaptickými neurónmi). Neurotransmitery sa viažu na receptory v postsynaptickom neuróne. Postsynaptický neurón môže byť budený alebo inhibovaný väzbou neurotransmiterov.
Zatiaľ čo exocytóza je forma aktívneho transportu, ktorý presúva látky a materiály z vnútra bunky do vonkajšej časti bunky, endocytóza je zrkadlom opakom. Pri endocytóze sa látky a materiály, ktoré sú mimo bunky, transportujú do vnútra bunky. Rovnako ako exocytóza, aj endocytóza vyžaduje energiu, je to tiež forma aktívna preprava.
Rovnako ako exocytóza, endocytóza má niekoľko rôznych typov. Rôzne typy sú podobné tým, že základný proces spočíva v formovaní plazmatickej membrány vrecko alebo invázia a obklopujúce základnú látku, ktorá sa musí prepravovať do bunka. Existujú tri hlavné typy endocytózy: fagocytóza, pinocytózaako aj endocytózu sprostredkovanú receptorom.