Proses eksositosis, jenis, fungsi dan contoh

Itu eksositosis Ini adalah proses di mana sel mengeluarkan bahan di luar sitoplasma melalui membran sel. Itu terjadi melalui vesikel yang ditemukan di interior seluler, yang disebut eksosom, yang bergabung dengan membran plasma dan melepaskan kontennya ke lingkungan eksternal. Proses terbalik disebut endositosis.

Seperti endositosis, ini adalah proses eksklusif sel eukariotik. Fungsi endositosis dan eksositosis harus berada dalam keseimbangan yang dinamis dan tepat sehingga membran sel mempertahankan ukuran dan komposisi yang menjadi ciri khasnya.

Sumber Ladyofhats [CC0]

Eksositosis terjadi pada sel pada contoh pertama untuk menghilangkan zat yang tidak pencernaan dengan mesin pencernaan dan yang masuk selama proses endositik. Selain itu, ini adalah mekanisme yang digunakan untuk melepaskan hormon pada tingkat sel yang berbeda.

Eksositosis juga dapat mengangkut zat melalui penghalang sel, yang menyiratkan penggabungan proses input dan output dalam sel.

Suatu zat dapat ditangkap di satu sisi dinding pembuluh darah melalui proses pinositosis, memobilisasi melalui sel dan dilepaskan dari sisi lain dengan eksositosis.

[TOC]

Apa eksosomnya?

Eksosom adalah vesikel membran kecil dari beragam asal yang disekresikan oleh sebagian besar jenis sel, dan diyakini bahwa fungsi penting dalam komunikasi antar sel. Meskipun eksosom dijelaskan baru -baru ini, minat pada vesikel ini telah meningkat secara dramatis dalam beberapa tahun terakhir.

Penemuan ini membangkitkan minat baru dalam bidang umum vesikel membran rahasia, yang terlibat dalam modulasi komunikasi antar sel.

Awalnya eksosom dianggap sebagai organel sel yang sangat spesifik dengan bahan yang dibuang oleh sel karena mereka memiliki komponen molekuler yang tidak diinginkan atau "sampah metabolik". Mereka juga dipandang sebagai simbol kematian sel karena mereka mengangkut zat limbah.

Namun, setelah temuan bahwa mereka mengandung protein, lipid dan bahan genetik (seperti molekul yang terlibat dalam regulasi, termasuk RNM dan microarn), disimpulkan bahwa mereka dapat mempengaruhi sel dengan cara yang lebih kompleks.

Proses

Dengan cara yang sama seperti endositosis, proses sekresi sel membutuhkan energi dalam bentuk ATP, karena merupakan proses aktif. Peralatan Golgi memainkan peran mendasar dalam eksositosis, karena membran yang mengemas bahan yang ditakdirkan untuk sekresi seluler dipecah dari ini.

Vesikel transpor intraseluler berasal dari peralatan Golgi, bergerak dengan kandungannya melalui sitoplasma, di sepanjang mikrotubulus sitoplasma, menuju membran sel, menggabungkannya dan melepaskan kontennya ke cairan ekstraseluler.

Endositosis dan eksositosis menjaga keseimbangan dalam sel yang memungkinkan untuk mempertahankan dimensi dan sifat membran plasma. Jika tidak, membran sel akan mengubah dimensinya ketika diperpanjang dengan penambahan membran vesikel ekskresi yang ditambahkan ke dalamnya.

Dengan cara ini, kelebihan membran yang ditambahkan dalam eksositosis, diintegrasikan lagi oleh endositosis, mengembalikan membran ini melalui vesikel endositik ke peralatan Golgi, di mana ia didaur ulang.

Eksosom tidak berasal dari alat Golgi

Tidak semua bahan untuk eksositosis berasal dari jaringan trans peralatan Golgi. Bagian dari ini berasal dari endosom awal. Ini adalah organel seluler yang berspesialisasi dalam menerima vesikel yang terbentuk selama proses endositosis.

Di dalam ini, setelah digabungkan dengan endosom, bagian dari konten digunakan kembali dan diangkut ke membran sel melalui vesikel yang terbentuk dalam endosom itu sendiri.

Itu bisa melayani Anda: sel eukariotik

Di sisi lain, dalam terminal pra-sinaptik neurotransmiter dilepaskan dalam vesikel independen untuk mempercepat komunikasi saraf. Yang terakhir ini sering kali merupakan vesikel eksositosis konstitutif yang dijelaskan nanti.

Teman-teman

Proses eksositosis dapat bersifat konstitutif atau terputus -putus, yang terakhir juga dikenal sebagai eksositosis yang diatur. Vesikel dapat berasal dari kompartemen seluler seperti endosom primer (yang juga menerima vesikel endositik) atau memproduksi langsung dalam domain trans dari pembicaraan Golgi.

Pengakuan protein menuju jalur eksositosis atau lainnya akan diberikan dengan mendeteksi daerah yang dibagi antara protein.

Melalui eksositosis konstitutif

Jenis eksositosis ini terjadi di semua sel dan tanpa henti. Di sini banyak protein larut terus diusir ke Exter sel.

Rute eksositosis ini tidak diatur oleh apa yang selalu dalam proses. Dalam sel kalsiform usus dan fibroblas jaringan ikat, misalnya, eksositosis bersifat konstitutif, karena terjadi terus -menerus. Sel -sel kalsiform melepaskan lendir secara konstan, sementara fibroblas melepaskan kolagen.

Dalam banyak sel yang terpolarisasi dalam jaringan, membran dibagi menjadi dua domain yang berbeda (domain apikal dan basolateral), yang mengandung serangkaian protein yang terkait dengan diferensiasi fungsionalnya.

Dalam kasus ini, dari jaringan trans golgi, protein secara selektif diangkut ke domain yang berbeda dengan rute konstitutif.

Ini dilakukan oleh setidaknya dua jenis vesikel sekretori konstitutif yang diarahkan langsung ke domain apikal atau basolateral dari sel -sel terpolarisasi ini.

Jalur eksositosis yang diatur

Proses ini eksklusif untuk sel -sel khusus untuk sekresi, di mana serangkaian protein atau produk kelenjar dipilih oleh domain trans alat Golgi dan dikirim ke vesikel sekretori khusus, di mana mereka terkonsentrasi dan kemudian dilepaskan ke matriks ekstraseluler ketika menerima beberapa Stimulus ekstraseluler.

Banyak sel endokrin yang menyimpan hormon dalam vesikel sekretori, mulai eksositosis hanya setelah mengenali sinyal dari seluler di luar, menjadi proses yang terputus -putus.

Fusi vesikel ke membran sel, adalah proses umum dalam berbagai jenis sel (dari neuron ke sel endokrin).

Protein yang terlibat dalam proses eksositosis yang diatur

Dua keluarga protein terlibat dalam proses eksositosis:

• Rab, yang mengurus penahan kandung empedu ke membran dan memberikan kekhususan pada transportasi vesikular. Mereka umumnya dikaitkan dengan GTP dalam bentuk aktif mereka.
• Di sisi lain, protein snare menghadapi fusi antara membran. Peningkatan konsentrasi kalsium (Ca2+) di dalam sel, berfungsi sebagai tanda dalam proses.

Protein RAB mengenali peningkatan Ca2 intraseluler dan memulai penahan kandung empedu ke membran. Area kandung empedu yang bergabung membuka dan melepaskan kontennya ke ruang ekstraseluler, sedangkan kandung empedu menyatu dengan membran sel.

Eksositosis "ciuman dan berlari"?

Dalam hal ini, kandung empedu yang sedang bersiap untuk bergabung dengan membran tidak sepenuhnya, tetapi ia melakukannya untuk sementara membentuk celah kecil di membran. Saat itulah bagian dalam kandung empedu bersentuhan dengan bagian luar sel dengan melepaskan isinya.

Pori ditutup segera setelah dan kandung empedu berada di sisi sitoplasma. Proses ini terkait erat dengan sinaps hippocampus.

Dapat melayani Anda: monoblas: karakteristik, morfologi, fungsi

Fungsi

Sel -sel melakukan proses eksositosis, untuk mengangkut dan melepaskan molekul besar dan lipofobik seperti protein yang disintesis dalam sel. Ini juga merupakan mekanisme yang digunakan untuk melepaskan limbah yang tersisa di lisosom setelah pencernaan intraseluler.

Eksositosis adalah perantara penting dalam aktivasi protein yang tetap disimpan dan tidak aktif (zimogen). Enzim pencernaan, misalnya, diproduksi dan disimpan, diaktifkan setelah dilepaskan dari sel ke lumen usus melalui proses tersebut.

Eksositosis juga dapat bertindak sebagai proses transkitosis. Yang terakhir terdiri dari mekanisme yang memungkinkan beberapa zat dan molekul untuk melintasi sitoplasma sel, lewat ke daerah ekstraseluler ke daerah ekstraseluler lain.

Gerakan vesikel transkitosis tergantung pada sitoskeleton sel. Microfibers aktin memiliki peran motorik, sedangkan mikrotubulus menunjukkan arah yang akan diikuti oleh kandung empedu.

Transkitosis memungkinkan molekul besar melintasi epitel, tetap tidak terluka. Dalam proses ini, bayi menyerap antibodi ibu melalui susu. Ini diserap pada permukaan apikal epitel usus, dan dilepaskan ke arah cairan ekstraseluler.

Eksosom sebagai utusan antar sel

Dalam sistem kekebalan tubuh, vesikel ekskresi atau eksosom, memainkan peran penting dalam komunikasi antar sel. Telah ditunjukkan bahwa beberapa sel seperti limfosit B, mengeluarkan eksosom dengan molekul penting untuk respon imun adaptif.

Eksosoma ini juga memiliki MHC-transptides spesifik MHC untuk sel T spesifik dari sistem kekebalan tubuh.

Sel dendritik juga mengeluarkan eksosom dengan kompleks peptida MHC, yang menginduksi respon imun antitumoral. Berbagai penelitian menunjukkan bahwa eksosom ini diekskresikan oleh beberapa sel dan ditangkap oleh yang lain.

Dengan cara ini, unsur -unsur molekuler penting seperti antigen atau kompleks peptida yang meningkatkan kisaran antigen yang menyajikan sel ditambahkan atau diperoleh.

Demikian juga, proses pertukaran informasi ini meningkatkan efektivitas induksi respons imun, atau bahkan sinyal negatif yang menyebabkan kematian sel target.

Beberapa upaya telah dilakukan dalam penggunaan eksosom seperti jenis terapi kanker pada manusia, dengan tujuan mentransmisikan informasi yang memodulasi sel tumor, yang mengarahkan mereka ke apoptosis.

Contoh

Pada organisme seperti protozoa dan spons yang memiliki pencernaan intraseluler, zat gizi diserap oleh fagositosis dan sisa -sisa yang tidak dapat dicerna diekstraksi dari sel dengan eksositosis. Namun, pada organisme lain, prosesnya menjadi lebih kompleks.

Eksositosis pada vertebrata

Pada mamalia selama pembentukan eritrosit, nukleus, bersama dengan kontrak organel lainnya, menjadi vestigial. Ini kemudian dibungkus dengan kandung empedu dan dikeluarkan dari sel melalui proses eksositosis.

Sebaliknya, banyak sel endokrin yang menyimpan hormon dalam vesikel ekskresi, mulailah eksositosis hanya setelah mengenali sinyal dari Exter sel.

Eksositosis memenuhi peran penting dalam beberapa mekanisme respon tubuh, seperti peradangan. Mekanisme respons ini terutama dimediasi oleh histamin, hadir dalam sel gandum.

Saat histamin dilepaskan ke eksterior sel melalui eksositosis, itu memungkinkan pelebaran pembuluh darah, membuatnya lebih permeabel. Selain itu, sensitivitas pada saraf sensor meningkat, menyebabkan gejala peradangan.

Eksositosis dalam pelepasan neurotransmiter

Neurotransmiter bergerak dengan cepat melalui persatuan sinaptik dengan bergabung dengan reseptor porsi postsinaptik. Penyimpanan dan pelepasan neurotransmiter dilakukan dengan proses beberapa langkah.

Dapat melayani Anda: erythroblass: Apa itu erythropoiesis, patologi terkait

Salah satu langkah yang paling relevan adalah penyatuan vesikel sinaptik ke membran presinaptik dan pelepasan kontennya dengan eksositosis ke celah sinaptik. Pelepasan serotonin oleh sel neuron, terjadi dengan cara ini.

Dalam hal ini, mekanisme ini dipicu oleh depolarisasi sel, yang menginduksi pembukaan saluran kalsium, dan setelah memasuki sel, ia mempromosikan mekanisme pengusiran neurotransmitter ini melalui vesikel ekskresi.

Eksositosis pada eukariota lain

Eksositosis adalah sarana yang dengannya protein membran ditanamkan dalam membran sel.

Dalam sel tanaman, eksositosis digunakan dalam konstitusi dinding sel. Melalui proses ini, beberapa protein dan karbohidrat tertentu yang telah disintesis dalam peralatan Golgi, ke luar membran, untuk digunakan dalam pembangunan struktur tersebut.

Dalam banyak protista dengan dinding sel yang tidak ada, ada vakuola kontraktil yang menjalankan fungsi pompa sel, mereka mengenali kelebihan air di dalam interior sel dan mengeluarkannya di luarnya, memberikan mekanisme regulasi osmotik. Operasi vacuola kontraktil dilakukan sebagai proses eksositosis.

Beberapa virus menggunakan eksositosis

Virus DNA dengan pembungkus, gunakan eksositosis sebagai mekanisme pembebasan. Setelah penggandaan dan perakitan virion dalam sel inang dan setelah itu telah memperoleh membran selimut nukleoprotein, ia meninggalkan nukleus sel, beremigrasi ke retikulum endoplasma dan dari sana ke vesikel pengusiran vesikel pengusiran vesikel pengusiran vesikel pengusiran vesikel pengusiran vesikel pengusiran vesikel pengusiran vesikel pengusiran vesikel pengusiran vesikel pengusiran vesikel pengusiran vesikel.

Melalui mekanisme pelepasan ini, sel inang tetap tanpa kerusakan yang jelas, berbeda dengan banyak virus tanaman dan hewan lainnya yang menyebabkan autolisis seluler untuk keluar dari sel -sel ini.

Referensi

1. Alberts, b., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m., Roberts, k. & Walter, P. (2004). Biologi Sel Esensial. New York: Ilmu Garland. Edisi ke -2
2. Alberts, b., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m., Roberth, k., & Walter, P. (2008). Biologi molekul sel. Garland Science, Taylor dan Francis Group.
3. Cooper, g. M., Hausman, r. DAN. & Wright, n. (2010). Sel. (hal. 397-402). Marbán.
4. Devlin, t. M. (1992). Buku Teks Biokimia: Dengan Korelasi Klinis. John Wiley & Sons, Inc.
5. Dikeakos, J. D., & Reudelhuber, T. L. (2007). Mengirim protein ke granoul sekretori inti padat: masih banyak yang harus diselesaikan. The Journal of Cell Biology, 177 (2), 191-196.
6. Hickman, c. P, Roberts, L. S., Keen, s. L., Larson, a., I'anson, h. & Eisenhour, D. J. (2008). Priorm yang terintegrasi zoologi. New York: McGraw-Hill. 14^th Edisi.
7. Madigan, m. T., Martinko, J. M. & Parker, J. (2004). Brock: Biologi Mikroorganisme. Pendidikan Pearson.
8. Maravillas-Montero, J. L., & Martínez-cortés, i. (2017). Eksosom sel penyajian antigen dan perannya dalam regulasi respons imunologis. Majalah México México, 64 (4), 463-476.
9. Pacheco, m. M., Diego, m. KE. P., & Garcia, P. M. (2017). Atlas histologi tanaman dan hewan. Ambik: didaktik ilmu eksperimental, (90), 76-77.
10. Silverthorn, d. ATAU. (2008). Fisiologi Manusia/Fisiologi Manusia: Pendekatan Terpadu. Ed. Pan -American Medical.
11. Stanier, r. DAN. (seribu sembilan ratus sembilan puluh enam). Mikrobiologi. Saya terbalik.
12. Stevens, c. F., & Williams, J. H. (2000). Eksositosis "Kiss and Run" di sinapsis hippocampal. Prosiding National Academy of Sciences, 97 (23), 12828-12833.
13. Théry, c. (2011). Eksosom: komunikasi vesikular dan antar sel yang tersembunyi. F1000 Laporan Biologi, 3.