Membranverkehr – eine Einführung

Im Großen und Ganzen kann der Transport von Membranen in drei Kategorien eingeteilt werden. Fracht kann innerhalb der Zelle über den sekretorischen Weg von einer Organelle zu einer anderen transportiert werden oder durch Endozytose in die Zelle und durch Exozytose aus der Zelle heraus.

Auf dem sekretorischen Weg werden die in der Zelle produzierten Substanzen in proteinbeschichtete, membrangebundene Träger, sogenannte Vesikel, verpackt, die von einer Organelle zur anderen transportiert werden können.

Die SNARE-Proteinfamilie dockt das Vesikel an die Zielmembran an und katalysiert die Fusion der Vesikelmembran, um die Fracht zu transportieren.

Verschmelzen die Vesikel mit der Plasmamembran, wird die Fracht in den extrazellulären Raum abgegeben, und der Vorgang wird als Exozytose bezeichnet. Typischerweise handelt es sich bei den Substanzen, die exportiert werden müssen, um Abfallprodukte, Membranproteine oder Signalmoleküle, die für die zelluläre Kommunikation benötigt werden.

Umgekehrt werden bei der Endozytose nicht in der Zelle produzierte Substanzen wie Vitamine, Cholesterin und Mikronährstoffe in die Zelle importiert.

Bei der Pinozytose, einer Art der Endozytose, umgibt eine Zellmembran die extrazelluläre Flüssigkeit, einschließlich Wasser und gelöster Nährstoffe.

Eine andere Art der Endozytose, Phagozytose genannt, tritt auf, wenn die Zelloberflächenrezeptoren auf ein fremdes Partikel treffen, normalerweise einen eindringenden Mikroorganismus oder Zelltrümmer aus geschädigtem Gewebe.

Die Zelle dehnt sich aus, um das Partikel zu verschlingen, und die Membranen verschmelzen und fangen das Partikel darin ein.