Endocitosi ed esocitosi sono due meccanismi coinvolti nel trasporto di materia attraverso il doppio strato lipidico. Sia l'endocitosi che l'esocitosi avvengono attraverso la formazione di vescicole. Le cellule eucariotiche ingeriscono particelle e macromolecole nella cellula per endocitosi. La fagocitosi e la pinocitosi sono i principali meccanismi coinvolti nell'endocitosi. La fagocitosi dei patogeni porta alla difesa dell'ospite. Il contenuto nell'apparato di Golgi viene secreto dall'ecocitosi nell'ambiente extracellulare. Anche il materiale tossico e altre cose indesiderate vengono eliminate dalla cellula mediante esocitosi. Il differenza principale tra endocitosi ed esocitosi è quello l'endocitosi si riferisce all'assunzione di materiale nella cellula dall'ambiente esterno mentre esocitosi si riferisce al materiale di esportazione dal complesso di Golgi tramite vescicole secretorie nell'ambiente esterno.
Questo articolo esplora,
1. Cos'è l'endocitosi
- Tipi, meccanismo, funzione
2. Cos'è l'esocitosi
- Tipi, meccanismo, funzione
3. Qual è la differenza tra endocitosi ed esocitosi
L'endocitosi è l'assorbimento della materia in una cellula vivente mediante l'invaginazione della membrana cellulare, formando un vacuolo. Questo vacuolo è chiamato vacuolo endocitico. Il materiale internalizzato è circondato da un'area della membrana plasmatica nel vacuolo endocitico. Vengono identificati due tipi di endocitosi: l'ingestione di particelle solide e l'ingestione di fluidi con i suoi soluti. L'ingestione di particelle solide è chiamata fagocitosi e l'ingestione di fluidi con i suoi soluti è detta pinocitosi.
La fagocitosi viene anche chiamata cellula alimentare in eucarioti unicellulari come l'ameba. L'amebautilizza la fagocitosi per inglobare particelle di cibo. Negli eucarioti superiori, la fagocitosi viene effettuata da fagociti specializzati inglobando detriti cellulari, batteri, virus o persino cellule intatte. Il legame di particelle con i recettori sulla membrana plasmatica avvierà il processo formando pseudopodi, circondando la particella. Questi pseudopodi sono generati dai movimenti basati sulla actina della superficie cellulare. La vescicola formante è chiamata fagosoma. Il fagosoma viene trascinato in un lisosoma. La fusione del lisosoma con il fagosoma forma il fagolososoma. Mediante l'azione degli enzimi idrolitici nel lisosoma, il materiale ingerito viene digerito. La distruzione di agenti patogeni esterni come batteri e virus negli organismi multicellulari da parte della fagocitosi è implicata nella difesa dell'organismo. I macrofagi e i neutrofili sono considerati fagociti professionali.
Figura 1: fagocitosi
L'endocitosi mediata dal recettore si verifica in pinocitosi, dove i liquidi vengono assorbiti dalla cellula insieme ai soluti disciolti. Le fosse rivestite di clatrina sono le aree che contengono i recettori concentrati sulla membrana plasmatica. Recettori specifici in queste aree sono legati con le macromolecole da assumere. Viene anche chiamata la pinocitosi bere cellule.
L'esocitosi è l'esportazione del materiale nell'apparato di Golgi da vescicole secretorie nell'ambiente esterno. Il materiale nell'apparato di Golgi viene esportato per trasportare vescicole. Queste vescicole viaggiano verso la membrana plasmatica e il contenuto delle vescicole viene rilasciato nell'ambiente esterno con la fusione della membrana plasmatica. Gli enzimi digestivi e gli ormoni sono secreti dalla cellula mediante esocitosi. L'esocitosi è anche coinvolta nell'eliminazione dei rifiuti dalla cellula. Due tipi di vie secretorie sono coinvolte nell'esocitosi: via secretiva costitutiva e via secretoria regolata.
Le molecole proteiche nell'apparato di Golgi, che non sono marcate con peptidi segnale, sono secrete dalla via secretiva costitutiva. I prodotti, che sono secreti dalla cellula, sono conservati in vescicole secretorie. Poiché queste vescicole contengono un nucleo denso, sono anche chiamate vescicole a nucleo denso. Piccole molecole come l'istamina e le proteine come gli ormoni e gli enzimi digestivi sono i prodotti secreti dalle cellule. Le proteine che sono destinate alla secrezione sono chiamate proteine secretorie. Una volta che queste proteine secretorie sono caricate in vescicole secretorie, subiscono modificazioni post-traslazionali come la liberazione di molecole attive mediante la proteolisi.
La secrezione può essere attivata anche da segnali extracellulari. Questa esocitosi regolata è chiamata via secretoria regolata. L'istamina è secreta dai mastociti, una volta che uno stimolante solubile chiamato ligando è legato ai recettori sulla superficie dei mastociti. L'istamina porta a starnuti e prurito, che sono accompagnati da reazioni allergiche. I neurotrasmettitori sono anche secreti dalla via secretoria regolata.
Figura 2: Tipi di esocitosi
Endocitosi: L'endocitosi è coinvolta nell'assunzione di sostanze dall'ambiente esterno.
esocitosi: L'esocitosi è coinvolta nell'eliminazione degli sprechi e della secrezione di contenuti in Golgi nell'ambiente esterno.
Endocitosi: Durante l'endocitosi si forma una vescicola endocitica che circonda la sostanza estranea, che è un solido o un liquido.
esocitosi: Durante l'esocitosi, la vescicola contenente i rifiuti viene fusa con la membrana plasmatica per eliminarne il contenuto.
Endocitosi: L'endocitosi si verifica sia attraverso la fagocitosi che la pinocitosi.
esocitosi: L'esocitosi si verifica per via secretiva costitutiva e regolata.
Endocitosi: Vescicole interne come i fagosomi si formano durante l'endocitosi.
esocitosi: Si formano vescicole secretorie durante l'esocitosi.
Endocitosi: Il batterio inghiottito dai fagociti è un esempio di endocitosi.
esocitosi: Il rilascio di ormoni dalla cellula è un esempio di esocitosi.
Il movimento di macromolecole come proteine e polisaccaridi dentro o fuori dalla cellula è noto come trasporto di massa. Sono identificati due tipi di trasporto alla rinfusa: esocitosi ed endocitosi. Entrambi questi metodi di trasporto richiedono energia sotto forma di ATP. Si riscontrano due meccanismi di endocitosi: fagocitosi e pinocitosi. Durante la fagocitosi, particelle solide come particelle di cibo, detriti cellulari, cellule morte e patogeni extracellulari vengono assorbite nella cellula formando una vescicola endocitica chiamata fagosoma. Poiché i patogeni extracellulari come batteri e virus possono essere distrutti dai fagociti, la fagocitosi è considerata coinvolta nell'immunità innata durante la difesa ospite. La pinocitosi è l'assunzione di liquidi insieme con i soluti disciolti. Con la pinocitosi, le cellule sono in grado di assumere nutrienti nella cellula.
L'esocitosi si manifesta per via secretoria costitutiva o via secretoria regolata. Durante il percorso secretivo costitutivo, i contenuti del Golgi, che non sono marcati dai peptidi segnale, vengono trasportati fuori dalla cella caricando in vescicole secretorie. Durante il percorso secretorio regolato, i contenuti nelle vescicole secretorie vengono rilasciati in base ai segnali ottenuti dall'ambiente extracellulare. L'esocitosi viene anche utilizzata nell'eliminazione dei prodotti di scarto della cellula. Quindi la principale differenza tra endocitosi ed esocitosi è nel meccanismo del trasporto alla rinfusa.
Riferimento:
1. Cooper, Geoffrey M. "Endocitosi". La cellula: un approccio molecolare. 2a edizione. U.S. National Library of Medicine, 01 gennaio 1970. Web. 22 aprile 2017.
2. Alberts, Bruce. "Trasporto dalla rete Trans Golgi all'estensione cellulare: esocitosi." Biologia molecolare della cellula. 4a edizione. U.S. National Library of Medicine, 01 gennaio 1970. Web. 22 aprile 2017.
Cortesia dell'immagine:
1. "Tipi di esocitosi" di Mariana Ruiz LadyofHats - Opera propria (di dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia
2. "Fagocitosi" di Rlawson presso en.wikibooks (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia