Back to chapter

5.16:

الإخراج الخلوي

JoVE Core
Biology
This content is Free Access.
JoVE Core Biology
Exocytosis

Languages

Share

الإخراج الخلوي هي العملية حيث أن المواد المستولدة داخل خلية حقيقيات النوى يتم إفرازها إلى الخارج من خلال التحام الحويصلات المتصلة بالغشاء مع الغشاء البلازمي. على سبيل المثال،أساساًإن جزيئات الإشارة،مثل هرمون الببتيد،تغادر الشبكة الإندوبلازمية مع عناصر أخرى من الغشاء داخل حويصلة نقل. تتنقل هذه الحمولة عبر مخزن جهاز غولجي،وهي تبرعم وتلتحم باستمرار إلى أن تصل المكونات إلى شبكة غولجي.وهنا تتجمع وتبرعم إلى حويصلات من جديد،وأخيراًتتقدم باتجاه الهدف،الغشاء البلازمي،حيث تنصهر أغشية الحويصلة والخلية،وتطلق الإشارة إلى الحيز خارج الخلايا.

5.16:

الإخراج الخلوي

يستخدم الإفراز الخلوي لإطلاق المواد من الخلايا. مثل آليات النقل الكتلي الأخرى ، يتطلب الإفراز الخلوي طاقة.

بينما يأخذ الالتقام الخلوي الجزيئات إلى الخلية ، يزيلها الإفراز الخلوي. في بعض الأحيان ، تشير المادة المنبعثة إلى الجزيئات. على سبيل المثال ، تستخدم الخلايا العصبية عادةً الإفراز الخلوي لإطلاق الناقلات العصبية. تستخدم الخلايا أيضاً الإفراز الخلوي لإدخال البروتينات ، مثل القنوات الأيونية ، في أغشية الخلايا ، أو إفراز البروتينات لاستخدامها في المطرس خارج الخلية ، أو إطلاق النفايات.

هناك نوعان رئيسيان من إفراز الخلايا في حقيقيات النوى: منظم وغير منظم (أو تأسيسي). يتم استخدام الإفراز الخلوي المنظم ، الذي يتطلب إشارة خارجية ، لإطلاق الناقلات العصبية وإفراز الهرمونات. على عكس الإفراز الخلوي المنظم ، يتم إجراء الإفراز الخلوي التأسيسي بواسطة جميع الخلايا. تستخدم الخلايا الإفراز الخلوي التأسيسي لإطلاق مكونات المطرس خارج الخلية أو دمج البروتينات في غشاء البلازما.

هناك خمس خطوات رئيسية في الإفراز الخلوي المنظم و أربعة في الإفراز الخلوي التأسيسي.

تتمثل الخطوة الأولى في تهريب الحويصلات ، حيث تنقل الحويصلات المواد إلى غشاء البلازما. تقوم البروتينات الحركية بتحريك الحويصلات بنشاط على طول مسارات الهيكل الخلوي للأنابيب الدقيقة والخيوط. الخطوة الثانية هي ربط الحويصلات ، حيث ترتبط الحويصلات بغشاء البلازما. في الخطوة الثالثة ، إرساء الحويصلة ، يلتصق غشاء الحويصلة بغشاء البلازما ، ويبدأ الغشاءان في الاندماج.

الخطوة الرابعة ، تحضير الحويصلة ، تحدث فقط في إفراز الخلايا المنظم. حيث يشمل تجهيز الحويصلة التعديلات التي تحدث بعد ارساء الحويصلة ولكن قبل إطلاق محتوياتها. التحضير يهيئ الحويصلات للاندماج مع غشاء البلازما.

الخطوة الخامسة هي اندماج الحويصلة. يمكن أن يكون اندماج الحويصلة كاملاً أو متقطعاً. في الاندماج الكامل ، تنهار الحويصلات تماماً وتصبح جزءاً من غشاء البلازما ، مما يؤدي إلى طرد محتوياتها من الخلية في هذه العملية. في عملية الاندماج(قبِّل و اهرب kiss-and-run) ، يتم إعادة تدوير الحويصلة: فهي تندمج مؤقتاً فقط مع غشاء البلازما ، وتطلق محتوياتها ، وتعود إلى داخل الخلية.

Suggested Reading

Südhof, Thomas C., and Josep Rizo. “Synaptic Vesicle Exocytosis.” Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 3, no. 12 (December 2011). [Source]

Graczyk, Alicja, and Colin Rickman. “Exocytosis through the Lens.” Frontiers in Endocrinology 4 (October 17, 2013). [Source]