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2024-03-16T15:42:02Z

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[[Datei:Exocytosis types.svg|mini|Arten der Exozytose]]
'''Exozytose''' ist eine Art des Stofftransports aus der Zelle heraus. Dabei verschmelzen, „fusionieren“ im [[Cytosol]] liegende [[Vesikel (Biologie)|Vesikel]] mit der Zellmembran und geben so die in ihnen gespeicherten Stoffe frei. Die erste Verbindung zwischen dem [[Lumen (Biologie)|Lumen]] des Vesikels und dem [[Extrazellularraum]] wird als [[Fusionspore]] bezeichnet. Die genaue Beschaffenheit der Fusionspore sowie die [[biophysik]]alischen Mechanismen der Membranfusion sind noch ungeklärt. Rein [[physik]]alisch wirken bei sehr naher Annäherung zweier Membranen riesige Abstoßungskräfte. Dennoch vollzieht sich z. B. die Exozytose [[Synaptisches Vesikel|synaptischer Vesikel]] innerhalb von einer Millisekunde.

Man kann die Exozytose in 2 verschiedene Arten aufteilen:
# konstitutive Exozytose
# rezeptorvermittelte Exozytose

== Konstitutive Exozytose ==
Über die konstitutive oder ungetriggerte Exozytose werden Membranproteine in die Zellmembran integriert und die [[Biomembran]], bestehend aus einer [[Lipiddoppelschicht]], wird erneuert oder erweitert. Dieser Vorgang ist auch als Biogenese der Zellmembran bekannt. Andererseits werden über die konstitutive Exozytose auch Proteine in die extrazelluläre Matrix abgegeben. Diese Art der Exozytose ist besonders wichtig bei Zellen des Binde- und Stützgewebes, wie z. B. [[Fibroblast]]en und [[Osteoblast]]en.<ref>Alberts et al.: ''Molecular biology of the cell.'' 3. Auflage.</ref>

== Stimulierte Exozytose ==
Die Aktivierung der stimulierten bzw. getriggerten Exozytose erfordert einen spezifischen Reiz. Meist ist dieser Reiz ein [[Hormon]], das sich an einen spezifischen Rezeptor auf der Zelloberfläche bindet, dadurch eine [[Signalkaskade]] im Inneren der Zelle auslöst, welche dann im Endeffekt die Verschmelzung des [[Exosom (Vesikel)|Exosoms]] mit der Zellmembran zur Folge hat.


Diese Form der Exozytose spielt eine wichtige Rolle bei der Abgabe von Hormonen ins Blut und der Abgabe von Verdauungssekreten in den Nahrungsbrei im Verdauungssystem. Ein Beispiel hierfür ist die [[Insulin]]abgabe. In den Insulin produzierenden Zellen ([[Langerhanssche Inseln]] in der [[Pankreas|Bauchspeicheldrüse]]) werden die Hormonmoleküle in [[Vesikel (Biologie)|Vesikel]] verpackt und zur Zelloberfläche transportiert. Dort verschmelzen (fusionieren) die Vesikel mit der Zellmembran und das Insulin wird nach außen abgeben.

Auch neue Plasmamembrankomponenten werden so vom [[Golgi-Apparat]] – ihrem Herstellungsort – zur Membran transportiert.

Anhand von Abb. 3 werden im Folgenden die grundlegenden Vorgänge schematisch dargestellt. Sie spielen sich auf molekularer Ebene im [[Nanometer]]bereich ab und laufen mit noch mehr Zwischenschritten ab.

[[Datei:Getriggerte-Exo-t.jpg|mini|300px|'''Abb. 3:''' Schematische Darstellung der Signaltransduktion in der Abfolge einer getriggerten Exozytose]]
#Ein [[Rezeptor (Biochemie)|Rezeptor]] auf der Zelloberfläche wird durch einen [[Ligand]]en (z. B. ein Hormon) in eine aktive Form versetzt. Hierdurch ist er in der Lage, spezifische, frei im [[Cytosol]] schwimmende Moleküle zu verändern. Aus [[Adenosintriphosphat|ATP]] entsteht so [[Cyclisches Adenosinmonophosphat|cAMP]] und aus [[PInsP2]] entstehen [[InsP3]] und [[1,2-Diacylglycerine|DAG]]. Jeder Rezeptor kann dabei öfter als einmal die genannten Stoffe spalten, so lange, bis sich der Ligand von ihm löst.
#InsP3 und cAMP bewirken ihrerseits eine [[Konformationsänderung]] eines anderen Transmembranmoleküls. Dieses Molekül ist ein ''Carrier-Molekül'', das in seiner aktiven Form den Einstrom von Kalziumionen (Ca<sup>2+</sup>) in die Zelle ermöglicht. Dieser zweite Schritt in der [[Signaltransduktion]] stellt eine Verstärkung des Anfangssignals dar.
#Das DAG bewirkt eine Aktivierung eines transmembranen Carriers in der Membran des [[Endoplasmatisches Retikulum|Endoplasmatischen Retikulums]], in dem Kalziumionen gespeichert sind.
#Das Ca<sup>2+</sup> aus diesen beiden Quellen strömt nun in die Zelle ein und bewirkt, dass das Exosom an die Zelloberfläche gebracht wird und dort mit der Zellmembran verschmilzt, wonach das nun leere Exosom wieder in das Zellinnere zurücktransportiert wird (''Vesicle Recycling''). Der Transport des Exosoms an sich erfordert zahlreiche Moleküle des [[Cytoskelett]]s wie [[Mikrotubuli]]-Moleküle, die man als eine Art Schienen betrachten kann sowie ATP-verbrauchende [[Kinesin]]-Moleküle, die das Exosom an den Mikrotubuli entlang mit sich ziehen (nicht in der Darstellung enthalten).

Die Exozytose ist auf molekularem Level ein kompliziertes Wechselspiel zwischen verschiedensten Molekülen und folgt genau definierten Funktionsabläufen. Sie hat sich jedoch im Laufe der Evolution als erfolgreich und effektiv erwiesen.

== Siehe auch ==
* [[SNARE (Protein)]]
*[[Apozytose]]

== Weblinks ==
{{Commonscat|Exocytosis}}

== Einzelnachweise ==
<references/>

[[Kategorie:Zellbiologie]]
[[Kategorie:Biologischer Prozess]]

Exozytose - Versionsgeschichte

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