Endozytose und Exozytose sind zwei Mechanismen, die am Transport von Materie durch die Lipiddoppelschicht beteiligt sind. Sowohl Endozytose als auch Exozytose treten durch die Bildung von Vesikeln auf. Eukaryontische Zellen nehmen durch Endozytose Partikel und Makromoleküle in die Zelle auf. Phagozytose und Pinozytose sind die wichtigsten Mechanismen, die an der Endozytose beteiligt sind. Die Phagozytose von Krankheitserregern führt zur Abwehr des Wirts. Der Inhalt im Golgi-Apparat wird durch Exozytose in die extrazelluläre Umgebung abgegeben. Das toxische Material und andere unerwünschte Dinge werden ebenfalls durch Exozytose aus der Zelle entfernt. Das Hauptunterschied zwischen Endozytose und Exozytose ist das Endozytose bezieht sich auf die Aufnahme von Materie aus der äußeren Umgebung in die Zelle wohingegen Exozytose bezieht sich auf den Export von Material aus dem Golgi-Komplex über Sekretvesikel in die äußere Umgebung.
Dieser Artikel untersucht,
1. Was ist Endozytose?
- Typen, Mechanismus, Funktion
2. Was ist Exozytose?
- Typen, Mechanismus, Funktion
3. Was ist der Unterschied zwischen Endozytose und Exozytose?
Endozytose ist die Aufnahme von Materie in eine lebende Zelle durch Invagination der Zellmembran unter Bildung einer Vakuole. Diese Vakuole wird als endozytische Vakuole bezeichnet. Das internalisierte Material ist in der endozytischen Vakuole von einem Bereich der Plasmamembran umgeben. Es werden zwei Arten von Endozytose identifiziert: Einnahme fester Partikel und Einnahme von Flüssigkeiten mit ihren gelösten Stoffen. Die Einnahme fester Teilchen wird als Phagozytose bezeichnet, und die Einnahme von Flüssigkeiten mit ihren gelösten Stoffen wird als Pinozytose bezeichnet.
Phagozytose wird auch als zellfressende Eukaryontenzelle wie Amöbe bezeichnet. Amoebautilisiert die Phagozytose, um Nahrungspartikel zu verschlingen. Bei höheren Eukaryoten wird die Phagozytose von spezialisierten Phagozyten durchgeführt, indem entweder Zelltrümmer, Bakterien, Viren oder sogar intakte Zellen eingeschlossen werden. Die Bindung von Partikeln mit den Rezeptoren auf der Plasmamembran wird den Prozess durch Bildung von Pseudopodien initiieren, die das Partikel umgeben. Diese Pseudopodien werden durch aktinbasierte Bewegungen der Zelloberfläche erzeugt. Das sich bildende Vesikel wird Phagosom genannt. Das Phagosom wird zu einem Lysosom gezogen. Die Fusion von Lysosom mit Phagosom bildet das Phagolysosom. Durch die Einwirkung von hydrolytischen Enzymen im Lysosom wird das aufgenommene Material verdaut. Die Zerstörung fremder Erreger wie Bakterien und Viren in mehrzelligen Organismen durch Phagozytose ist an der Abwehr des Organismus beteiligt. Makrophagen und Neutrophile gelten als professionelle Phagozyten.
Abbildung 1: Phagozytose
Rezeptor-vermittelte Endozytose tritt in auf Pinocytose, wo Flüssigkeiten zusammen mit den gelösten gelösten Stoffen von der Zelle aufgenommen werden. Mit Clathrin beschichtete Pits sind die Bereiche, die konzentrierte Rezeptoren auf der Plasmamembran enthalten. Spezifische Rezeptoren in diesen Bereichen sind an die Makromoleküle gebunden, die aufgenommen werden sollen. Pinozytose wird auch genannt Zelle trinken.
Exozytose ist der Export des Materials im Golgi-Apparat durch Sekretvesikel in die äußere Umgebung. Das Material im Golgi-Apparat wird zum Transport von Vesikeln exportiert. Diese Vesikel wandern zur Plasmamembran und der Inhalt der Vesikel wird durch die Fusion der Plasmamembran an die äußere Umgebung abgegeben. Verdauungsenzyme und Hormone werden durch Exozytose aus der Zelle ausgeschieden. Exozytose ist auch an der Beseitigung von Abfällen aus der Zelle beteiligt. An der Exozytose sind zwei Arten von Sekretionswegen beteiligt: konstitutiver Sekretionsweg und regulierter Sekretionsweg.
Proteinmoleküle im Golgi-Apparat, die nicht mit Signalpeptiden markiert sind, werden durch den konstitutiven Sekretionsweg sekretiert. Die Produkte, die von der Zelle ausgeschieden werden, werden in sekretorischen Vesikeln gelagert. Da diese Vesikel einen dichten Kern enthalten, werden sie auch als dichte Kernvesikel bezeichnet. Kleine Moleküle wie Histamin und Proteine wie Hormone und Verdauungsenzyme sind die von den Zellen ausgeschiedenen Produkte. Proteine, die für die Sekretion bestimmt sind, werden als sekretorische Proteine bezeichnet. Sobald diese sekretorischen Proteine in sekretorische Vesikel geladen sind, werden sie posttranslational modifiziert, wie die Freisetzung aktiver Moleküle durch Proteolyse.
Die Sekretion kann auch durch extrazelluläre Signale aktiviert werden. Diese regulierte Exozytose wird als regulierter Sekretionsweg bezeichnet. Histamin wird von Mastzellen ausgeschüttet, sobald ein lösliches Stimulans, genannt Ligand, an die Rezeptoren auf der Oberfläche der Mastzellen gebunden ist. Histamin führt zu Niesen und Juckreiz, die von allergischen Reaktionen begleitet werden. Neurotransmitter werden auch durch den regulierten Sekretionsweg sekretiert.
Abbildung 2: Arten der Exozytose
Endozytose: Die Endozytose ist an der Aufnahme von Substanzen aus der äußeren Umgebung beteiligt.
Exozytose: Exozytose ist an der Beseitigung von Abfall und der Sekretion von Inhalten in Golgi in die äußere Umgebung beteiligt.
Endozytose: Während der Endozytose bildet sich ein endozytischer Vesikel, der die Fremdsubstanz umgibt, die entweder fest oder flüssig ist.
Exozytose: Während der Exozytose wird das Vesikel, das den Abfall enthält, mit der Plasmamembran verschmolzen, um dessen Inhalt zu entfernen.
Endozytose: Endozytose tritt sowohl durch Phagozytose als auch durch Pinozytose auf.
Exozytose: Exozytose tritt auf konstitutiven und regulierten Sekretionswegen auf.
Endozytose: Bei der Endozytose bilden sich innere Vesikel wie Phagosomen.
Exozytose: Sekretorische Vesikel werden während der Exozytose gebildet.
Endozytose: Das Einschließen von Bakterien durch Phagozyten ist ein Beispiel für Endozytose.
Exozytose: Die Freisetzung von Hormonen aus der Zelle ist ein Beispiel für Exozytose.
Die Bewegung von Makromolekülen wie Proteinen und Polysacchariden in die Zelle hinein oder aus der Zelle heraus wird als Massentransport bezeichnet. Es werden zwei Arten von Schüttguttransporten identifiziert: Exozytose und Endozytose. Beide Transportmethoden benötigen Energie in Form von ATP. Es gibt zwei Mechanismen der Endozytose: Phagozytose und Pinozytose. Während der Phagozytose werden feste Partikel wie Speisereste, Zelltrümmer, tote Zellen und extrazelluläre Pathogene in die Zelle aufgenommen, indem sie ein endozytisches Vesikel namens Phagosom bilden. Da extrazelluläre Pathogene wie Bakterien und Viren durch Phagozyten zerstört werden können, ist davon auszugehen, dass die Phagozytose an der angeborenen Immunität während der Wirtsabwehr beteiligt ist. Pinozytose ist die Aufnahme von Flüssigkeiten zusammen mit den gelösten gelösten Stoffen. Durch die Pinocytose können Zellen Nährstoffe in die Zelle aufnehmen.
Exozytose tritt entweder über den konstitutiven Sekretionsweg oder den regulierten Sekretionsweg auf. Während des konstitutiven Sekretionspfads werden die Inhalte der Golgi, die nicht durch Signalpeptide markiert sind, durch Laden in Sekretvesikel aus der Zelle transportiert. Während des regulierten Sekretionspfads werden Inhalte in den Sekretvesikeln entsprechend den Signalen aus der extrazellulären Umgebung freigesetzt. Exozytose wird auch zur Beseitigung von Abfallprodukten der Zelle verwendet. Der Hauptunterschied zwischen Endozytose und Exozytose besteht daher im Mechanismus des Schüttguttransports.
Referenz:
1. Cooper, Geoffrey M. "Endozytose". Die Zelle: ein molekularer Ansatz. 2. Auflage US National Library of Medicine, 01. Januar 1970. Web. 22. April 2017.
2. Alberts, Bruce. "Transport vom Trans-Golgi-Netzwerk zur Außenseite der Zelle: Exozytose." Molekularbiologie der Zelle. 4. Ausgabe. US National Library of Medicine, 01. Januar 1970. Web. 22. April 2017.
Bildhöflichkeit:
1. "Exozytose-Typen" Von Mariana Ruiz LadyofHats - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. „Phagozytose“ von Rlawson bei en.wikibooks (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia