胞吐作用

細胞物質運輸的方式

運輸小泡通過與細胞質膜的融合將內容物釋放到細胞外基質的過程稱為胞吐作用(exocytosis),膜融合是通過融合蛋白的幫助完成的。

概述


細胞的胞吐作用示意圖
細胞的胞吐作用示意圖
在組成型分泌活動中,胞吐作用是自發進行的,但是在調節型的細胞中,胞吐作用必需有信號的觸發。觸發的信號可以是神經遞質、激素或Ca2+離子等,在胞吐過程中也需要GTP和ATP等。可調節性分泌泡在激素、神經遞質或其他物質的作用下向細胞外分泌,常常是通過Ca2+濃度的增加而啟動分泌,除此之外,還存在一種不依賴於Ca2+的途徑,尚不明確方法。
胞吐作用的結果一方面將分泌物釋放到細胞外,另一方面小泡的膜融入質膜, 使質膜得以補充。

特點

胞吐需要消耗能量;
通過胞吐運輸的物質不穿過膜結構。胞吐體現了細胞膜結構的特性——生物膜的流動性;
胞吐過程發生囊泡與質膜融合,會使質膜表面積增加。

類型

在多細胞生物體中,有兩種類型的胞吐作用:
組成型的胞吐途徑(constitutive exocytosis pathway):真核細胞從高爾基體反面管網區(TGN)分泌的囊泡向質膜流動並與之融合的穩定過程。新合成的蛋白質和脂質以這種方式不斷供應質膜更新;囊泡內可溶性蛋白可分泌到細胞外,有的成為質膜外周蛋白,有的成為胞外基質組分,有的作為營養成分或信號分子擴散到胞外液。
調節型胞吐途徑(regulated exocytosis pathway):特化的細胞分泌產生的分泌物(如激素、黏液或消化酶)沒有立即分泌到胞外而是儲存在分泌細胞內,當細胞受到胞外信號刺激時,分泌泡才與質膜融合併將內含物釋放出去。