Hauptunterschied – Endozytose vs. Exozytose

Endozytose und Exozytose sind zwei Mechanismen, die am Stofftransport durch die Lipiddoppelschicht beteiligt sind. Sowohl Endozytose als auch Exozytose erfolgen durch die Bildung von Vesikeln. Eukaryotische 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 an die extrazelluläre Umgebung abgegeben. Auch das toxische Material und andere unerwünschte Dinge werden durch Exozytose aus der Zelle entfernt. Die Hauptunterschied zwischen Endozytose und Exozytose ist das Endozytose bezieht sich auf die Aufnahme von Materie in die Zelle aus der äußeren Umgebung wohingegen Exozytose bezieht sich auf den Export von Material aus dem Golgi-Komplex über sekretorische Vesikel 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?

Was ist Endozytose?

Endozytose ist die Aufnahme von Materie in eine lebende Zelle durch Einstülpung der Zellmembran unter Bildung einer Vakuole. Diese Vakuole wird als endozytische Vakuole bezeichnet. Das internalisierte Material ist von einem Bereich der Plasmamembran in der endozytischen Vakuole umgeben. Es werden zwei Arten von Endozytose identifiziert: die Aufnahme fester Partikel und die Aufnahme von Flüssigkeiten mit ihren gelösten Stoffen. Die Aufnahme fester Partikel wird als Phagozytose bezeichnet, und die Aufnahme von Flüssigkeiten mit ihren gelösten Stoffen wird als Pinozytose bezeichnet.

Phagozytose

Phagozytose wird bei einzelligen Eukaryoten wie Amöben auch als Zellfresser bezeichnet. Amöbautilisiert die Phagozytose, um Nahrungspartikel zu verschlingen. Bei höheren Eukaryoten wird die Phagozytose von spezialisierten Fresszellen durchgeführt, indem entweder Zelltrümmer, Bakterien, Viren oder sogar intakte Zellen verschlungen werden. Die Bindung von Partikeln an die Rezeptoren auf der Plasmamembran wird den Prozess initiieren, indem Pseudopodien gebildet werden, die das Partikel umgeben. Diese Pseudopodien werden durch die Aktin-basierten 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 Wirkung hydrolytischer Enzyme im Lysosom wird das aufgenommene Material verdaut. Die Abtötung fremder Krankheitserreger wie Bakterien und Viren in vielzelligen Organismen durch Phagozytose ist an der Abwehr des Organismus beteiligt. Makrophagen und Neutrophile gelten als professionelle Fresszellen.

Abbildung 1: Phagozytose

Pinozytose

Rezeptor-vermittelte Endozytose tritt auf bei Pinozytose, wo Flüssigkeiten zusammen mit den gelösten Stoffen von der Zelle aufgenommen werden. Clathrin-beschichtete Grübchen sind die Bereiche, die konzentrierte Rezeptoren auf der Plasmamembran enthalten. Spezifische Rezeptoren in diesen Bereichen werden an die aufzunehmenden Makromoleküle gebunden. Pinozytose wird auch genannt Zelle trinken.

Was ist Exozytose?

Exozytose ist der Export des Materials im Golgi-Apparat durch sekretorische Vesikel in die äußere Umgebung. Das Material im Golgi-Apparat wird exportiert, um Vesikel zu transportieren. Diese Vesikel wandern zur Plasmamembran und der Inhalt der Vesikel wird mit der 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 Abfallstoffen aus der Zelle beteiligt. An der Exozytose sind zwei Arten von Sekretionswegen beteiligt: konstitutiver sekretorischer Weg und regulierter sekretorischer Weg.

Konstitutiver sekretorischer Weg

Proteinmoleküle im Golgi-Apparat, die nicht mit Signalpeptiden markiert sind, werden über den konstitutiven sekretorischen Weg sezerniert. Die von der Zelle ausgeschiedenen Produkte werden in sekretorischen Vesikeln gespeichert. Da diese Vesikel einen dichten Kern enthalten, werden sie auch als Dense-Core-Vesikel bezeichnet. Kleine Moleküle wie Histamin und Proteine ​​wie Hormone und Verdauungsenzyme sind die von Zellen ausgeschiedenen Produkte. Proteine, die zur Sekretion bestimmt sind, werden als sekretorische Proteine ​​bezeichnet. Sobald diese sekretorischen Proteine ​​in sekretorische Vesikel geladen sind, unterliegen sie posttranslationalen Modifikationen wie der Freisetzung aktiver Moleküle durch Proteolyse.

Regulierter sekretorischer Weg

Die Sekretion kann auch durch extrazelluläre Signale aktiviert werden. Diese regulierte Exozytose wird als regulierter sekretorischer Weg bezeichnet. Histamin wird von Mastzellen sezerniert, sobald ein lösliches Stimulans namens 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 sekretorischen Weg sezerniert.

Abbildung 2: Arten der Exozytose

Unterschied zwischen Endozytose und Exozytose

Funktion

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.

Mechanismus

Endozytose: Bei der Endozytose wird ein endozytisches Vesikel gebildet, das den Fremdstoff umgibt, der entweder fest oder flüssig ist.

Exozytose: Bei der Exozytose wird das den Abfall enthaltende Vesikel mit der Plasmamembran verschmolzen, um seinen Inhalt zu eliminieren.

Typen

Endozytose: Endozytose tritt sowohl durch Phagozytose als auch durch Pinozytose auf.

Exozytose: Die Exozytose erfolgt durch konstitutive und regulierte sekretorische Wege.

Vesikel

Endozytose: Während der Endozytose werden innere Vesikel wie Phagosomen gebildet.

Exozytose: Bei der Exozytose werden sekretorische Vesikel gebildet.

Beispiele

Endozytose: Das Verschlingen von Bakterien durch Fresszellen ist ein Beispiel für Endozytose.

Exozytose: Die Freisetzung von Hormonen aus der Zelle ist ein Beispiel für die Exozytose.

Abschluss

Die Bewegung von Makromolekülen wie Proteinen und Polysacchariden in die oder aus der Zelle wird als Massentransport bezeichnet. Zwei Arten von Massentransport werden identifiziert: Exozytose und Endozytose. Beide Transportmethoden benötigen Energie in Form von ATP. Zwei Mechanismen der Endozytose werden gefunden: Phagozytose und Pinozytose. Während der Phagozytose werden feste Partikel wie Nahrungspartikel, Zelltrümmer, abgestorbene Zellen und extrazelluläre Krankheitserreger in die Zelle aufgenommen, indem sie ein endozytisches Vesikel namens Phagosom bilden. Da extrazelluläre Krankheitserreger wie Bakterien und Viren durch Fresszellen zerstört werden können, wird die Phagozytose als an der angeborenen Immunität bei der Wirtsabwehr beteiligt angesehen. Pinozytose ist die Aufnahme von Flüssigkeiten zusammen mit den gelösten gelösten Stoffen. Durch Pinozytose sind Zellen in der Lage, Nährstoffe in die Zelle aufzunehmen.

Die Exozytose erfolgt entweder über einen konstitutiven sekretorischen Weg oder einen regulierten sekretorischen Weg. Während des konstitutiven sekretorischen Weges werden die Inhalte des Golgi, die nicht durch Signalpeptide markiert sind, durch Laden in sekretorische Vesikel aus der Zelle transportiert. Während des regulierten sekretorischen Weges werden Inhalte in den sekretorischen Vesikeln gemäß den Signalen freigesetzt, die von der extrazellulären Umgebung erhalten werden. Exozytose wird auch bei der Beseitigung von Abfallprodukten der Zelle verwendet. Der Hauptunterschied zwischen Endozytose und Exozytose liegt also im Mechanismus des Massentransports.

Referenz: 1. Cooper, Geoffrey M. „Endocytosis“. Die Zelle: Ein molekularer Ansatz. 2. Auflage. U.S. National Library of Medicine, 01. Januar 1970. Web. 22. April 2017. 2. Alberts, Bruce. „Transport vom Trans-Golgi-Netzwerk zum Zelläußeren: Exozytose.“ Molekularbiologie der Zelle. 4. Auflage. U.S. National Library of Medicine, 01. Januar 1970. Web. 22. April 2017.

Bildhöflichkeit: 1. „Exocytose-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