Exocitosis es el proceso de mover materiales desde un célula al exterior de la celda. Este proceso requiere energía y, por lo tanto, es un tipo de transporte activo. La exocitosis es un proceso importante de células vegetales y animales ya que realiza la función opuesta de endocitosis. En la endocitosis, las sustancias que son externas a una célula se introducen en la célula.
En la exocitosis, las vesículas unidas a la membrana que contienen moléculas celulares se transportan al membrana celular. Las vesículas se fusionan con la membrana celular y expulsan su contenido al exterior de la célula. El proceso de exocitosis se puede resumir en unos pocos pasos.
La exocitosis cumple varias funciones importantes, ya que permite a las células secretar sustancias y moléculas de desecho, como hormonas y proteínas. La exocitosis también es importante para la mensajería de señales químicas y la comunicación de célula a célula. Además, la exocitosis se usa para reconstruir la membrana celular fusionando lípidos y proteínas eliminadas a través de endocitosis de regreso a la membrana.
Las vesículas exocitóticas que contienen productos proteicos se derivan típicamente de un orgánulo llamó al Aparato de Golgio complejo de Golgi. Proteínas y lípidos sintetizados en el retículo endoplásmico se envían a los complejos de Golgi para su modificación y clasificación. Una vez procesados, los productos están contenidos dentro de las vesículas secretoras, que brotan de la superficie del aparato de Golgi.
Otras vesículas que se fusionan con la membrana celular no provienen directamente del aparato de Golgi. Algunas vesículas se forman a partir de endosomas tempranos, que son sacos de membrana que se encuentran en citoplasma. Los endosomas tempranos se fusionan con vesículas internalizadas por endocitosis de la membrana celular. Estos endosomas clasifican el material internalizado (proteínas, lípidos, microbios, etc.) y dirigen las sustancias a sus destinos adecuados. Las vesículas de transporte brotan de los primeros endosomas y envían material de desecho a lisosomas para la degradación, mientras devuelve proteínas y lípidos a la membrana celular. Vesículas ubicadas en terminales sinápticas en neuronas También hay ejemplos de vesículas que no se derivan de los complejos de Golgi.
Hay tres vías comunes de exocitosis. Un camino exocitosis constitutiva, implica la secreción regular de moléculas. Esta acción es realizada por todas las células. La exocitosis constitutiva funciona para administrar proteínas y lípidos de membrana a la superficie de la célula y expulsar sustancias al exterior de la célula.
Exocitosis regulada se basa en la presencia de señales extracelulares para la expulsión de materiales dentro de las vesículas. La exocitosis regulada ocurre comúnmente en las células secretoras y no en todas tipos de células. Las células secretoras almacenan productos como hormonas, neurotransmisores y enzimas digestivas que se liberan solo cuando se activan por señales extracelulares. Las vesículas secretoras no se incorporan al membrana celular pero fusiona solo el tiempo suficiente para liberar su contenido. Una vez realizada la entrega, las vesículas se reforman y vuelven al citoplasma.
Una tercera vía para la exocitosis en las células implica la fusión de vesículas con lisosomas. Estos orgánulos contienen enzimas hidrolasas ácidas que descomponen los materiales de desecho, microbiosy restos celulares. Lisosomas llevan su material digerido a la membrana celular donde se fusionan con la membrana y liberan su contenido en la matriz extracelular.
La exocitosis ocurre en cuatro pasos en exocitosis constitutiva y en cinco pasos en exocitosis regulada. Estos pasos incluyen tráfico de vesículas, anclaje, acoplamiento, cebado y fusión.
Varias células del cuerpo utilizan la exocitosis como medio de transporte de proteínas y para la comunicación de célula a célula. En el páncreas, pequeños grupos de células llamadas Islotes de Langerhans producir el hormonas insulina y glucagón. Estas hormonas se almacenan en gránulos secretores y se liberan por exocitosis cuando se reciben señales.
Cuando la concentración de glucosa en el sangre es demasiado alto, las células beta del islote liberan insulina y las células tejidos tomar glucosa de la sangre. Cuando las concentraciones de glucosa son bajas, el glucagón es secretado por las células alfa de los islotes. Esto provoca la hígado para convertir el glucógeno almacenado en glucosa. Luego, la glucosa se libera en la sangre y aumenta los niveles de glucosa en la sangre. Además de las hormonas, el páncreas también secreta enzimas digestivas (proteasas, lipasas, amilasas) por exocitosis.
Vesícula sináptica exocitosis ocurre en neuronas del sistema nervioso. Las células nerviosas se comunican mediante señales eléctricas o químicas (neurotransmisores) que pasan de una neurona a la siguiente. Los neurotransmisores se transmiten por exocitosis. Son mensajes químicos que se transportan desde nervio al nervio por vesículas sinápticas. Las vesículas sinápticas son sacos membranosos formados por endocitosis de la membrana plasmática en terminales nerviosas presinápticas.
Una vez formadas, estas vesículas se llenan de neurotransmisores y se envían hacia un área de la membrana plasmática llamada zona activa. La vesícula sináptica espera una señal, una afluencia de iones de calcio provocada por un potencial de acción, que permite que la vesícula se acople a la membrana presináptica. La fusión real de la vesícula con la membrana presináptica no ocurre hasta que ocurre una segunda entrada de iones de calcio.
Después de recibir la segunda señal, la vesícula sináptica se fusiona con la membrana presináptica creando un poro de fusión. Este poro se expande a medida que las dos membranas se unen y los neurotransmisores se liberan en la hendidura sináptica (espacio entre las neuronas presinápticas y postsinápticas). Los neurotransmisores se unen a receptores en la neurona postsináptica. La neurona post-sináptica puede ser excitada o inhibida por la unión de los neurotransmisores.
Mientras que la exocitosis es una forma de transporte activo que mueve sustancias y materiales del interior de una célula al exterior de la célula, la endocitosis es el espejo opuesto. En la endocitosis, las sustancias y materiales que están fuera de una célula se transportan al interior de la célula. Al igual que la exocitosis, la endocitosis requiere energía, por lo que también es una forma de transporte activo.
Al igual que la exocitosis, la endocitosis tiene varios tipos diferentes. Los diferentes tipos son similares en que el proceso subyacente básico implica la formación de la membrana plasmática. un bolsillo o invaginación y que rodea la sustancia subyacente que necesita ser transportada al célula. Hay tres tipos principales de endocitosis: fagocitosis, pinocitosis, así como la endocitosis mediada por receptor.