5.16: Exocitosis
La exocitosis se utiliza para liberar material de las células. Al igual que otros mecanismos de transporte a granel, la exocitosis requiere energía.
Mientras que la endocitosis lleva las partículas a la célula, la exocitosis las elimina. A veces, el material liberado son moléculas de señalización. Por ejemplo, las neuronas suelen utilizar exocitosis para liberar neurotransmisores. Las células también utilizan la exocitosis para insertar proteínas, como canales iónicos, en sus membranas celulares, secretan proteínas para su uso en la matriz extracelular o liberan residuos.
Existen dos tipos principales de exocitosis en eucariotas: regulados y no regulados (o constitutivos). La exocitosis regulada, que requiere una señal externa, se utiliza para liberar neurotransmisores y secretar hormonas. A diferencia de la exocitosis regulada, la exocitosis constitutiva es llevada a cabo por todas las células. Las células utilizan exocitosis constitutiva para liberar componentes de la matriz extracelular o incorporar proteínas en la membrana plasmática.
Hay cinco pasos principales en la exocitosis regulada y cuatro en la exocitosis constitutiva.
El primer paso es el tráfico de vesículas, en el que las vesículas transportan material a la membrana plasmática. Las proteínas motoras mueven activamente las vesículas a lo largo de las huellas citoesqueléticas de microtúbulos y filamentos. El segundo paso es el tethering vesicle, en el que las vesículas están vinculadas a la membrana plasmática. En el tercer paso, el acoplamiento de vesículas, la membrana de vesícula se une a la membrana plasmática, y las dos membranas comienzan a fusionarse.
El cuarto paso, el cebado de vesículas, se produce sólo en la exocitosis regulada. El cebado de vesículas incluye modificaciones que se producen después de que la vesícula se acopla, pero antes de que libere su contenido. El priming prepara las vesículas para la fusión con la membrana plasmática.
El quinto paso es la fusión de vesículas. La fusión de vesículas puede ser completa o besar y ejecutar. En completa fusión, las vesículas colapsan por completo y se convierten en parte de la membrana plasmática, expulsando su contenido de la célula en el proceso. En la fusión kiss & run, la vesícula se recicla: sólo se fusiona temporalmente con la membrana plasmática, libera su contenido y regresa al interior de la célula.
