Exozytose

Wenn du dich in Biologie gerade mit Zellen und deren Funktionen beschäftigst, wirst du auch den Vorgang der Exozytose kennenlernen. 

Was ist die Exozytose? Was ist der Unterschied zwischen Endozytose und Exozytose? simpleclub erklärt dir, was du zur Exozytose wissen solltest.

Exozytose einfach erklärt

Die Exozytose ist ein Vorgang, bei dem Inhaltsstoffe aus der Zelle heraus transportiert werden („ex“ Lat. „aus, heraus“).

Hierbei werden zum Beispiel bestimmte Inhaltsstoffe der Zelle, die nicht weiter benötigt werden, also Abfall- oder Restprodukte, in membranumhüllte Bläschen (Vesikel) verschlossen. Diese Vesikel verschmelzen dann mit der Plasmamembran der Zelle und geben die Stoffe nach außen hin ab.

Weiterhin können aber auch wertvolle Stoffe abgegeben werden, zum Beispiel, um die Kommunikation zwischen Zellen zu ermöglichen. Hierfür können Neurotransmitter oder Hormone aus der Zelle heraus transportiert werden.

Die Exozytose wird in zwei Formen unterschieden. Einmal die konstitutive und einmal die stimulierte bzw. rezeptorvermittelte Exozytose.

• Bei der stimulierten Exozytose wird durch einen Reiz die Ausschüttung der Substanzen veranlasst.
• Bei der konstitutiven Exozytose erfolgt die Ausschüttung ohne äußere Reize oder Aktivierungen.

Die Exozytose ist das Gegenteil der Endozytose, bei der Stoffe aufgenommen werden und in Vesikeln in das Zellinnere transportiert werden.

Exozytose Definition

Exozytose Funktion

Durch Zellmembran können nur sehr kleine oder auch unpolare Moleküle diffundieren. Größere Moleküle können das nicht. Deshalb müssen zum Beispiel große Proteine oder Kohlenhydrate durch die Exozytose aus der Zelle heraus gebracht werden.

Dies geschieht, indem sie in Vesikel verpackt werden und zur Zellmembran gebracht werden. Dort verbindet sich dann die Membran des Vesikels mit der Zellmembran. Der Vesikel öffnet sich und die Stoffe werden in den Außenbereich der Zelle herausgelassen. Den Ort, an dem Vesikel und Extrazellularraum sich verbinden und die Stoffe freigegeben werden, nennt man Fusionspore.

Die Vesikel stammen aus dem Golgi-Apparat. Er stellt die Membran umhüllten Bläschen her, in denen die Stoffe transportiert werden können. Die Vesikel, die für das Abtransportieren aus der Zelle zuständig sind, nennt man auch Exosomen.

Der Transport in Vesikeln ist notwendig, da sich in ihnen teilweise schädliche Stoffe befinden, die andere Zellorganellen schädigen könnten. Daher ist es wichtig, dass sie von diesen abgetrennt transportiert werden.

Exozytose Ablauf

Die Exozytose wird in zwei Formen unterschieden. Einmal die konstitutive und einmal die stimulierte bzw. rezeptorvermittelte Exozytose.

• Bei der stimulierten Exozytose wird durch einen Reiz die Ausschüttung der Substanzen veranlasst.
• Bei der konstitutiven Exozytose erfolgt die Ausschüttung ohne äußere Reize oder Aktivierungen.

Konstitutive Exozytose

Die konstitutive Exozytose wird auch ungetriggerte Exozytose genannt.

Die wichtigste Eigenschaft dieses Vorgangs ist, dass sie ohne äußere Reize zu unbestimmten Zeitpunkten eintritt. Notwendig für den Transport ist lediglich Energie.

Bei der konstitutive Exozytose werden Membranproteine in die Zellmembran gebracht. Außerdem wird die Biomembran, also die Doppellipidschicht, erneuert, beziehungsweise erweitert. Dies nennt man Biogenese.

Durch die Abgabe von Proteinen in den Extrazellularraum (der Raum außerhalb der Zelle) wird das Bindegewebe stabilisiert.

Stimulierte Exozytose bzw. rezeptorvermittelte Exozytose

Die stimulierte beziehungsweise rezeptorvermittelte Exozytose findet ausschließlich nach der Aktivierung durch einen Reiz statt.

Der Reiz ist meistens ein Hormon, welches sich als an einen spezifischen Rezeptor an der Oberfläche der Zelle andockt. Der Rezeptor und das Hormon befinden sich im Schlüssel-Schloss-Prinzip. Hierdurch wird eine Art Kettenreaktion ausgelöst, durch welche das Ausscheiden von Stoffen durch die Exozytose erfolgt.

Ein Beispiel hierfür ist die Produktion von Insulin oder auch die Anregung der Produktion von Verdauungssekreten für unsere Verdauung.

Beispiel Phagozytose

Die Phagozytose ist das Fressen der Zelle, also eine Form der Endozytose.

Hierbei werden zunächst durch die Feststoffe aufgenommen. Die Phagozytose ist ein aktiver Transportprozess. Es wird also Energie in Form von ATP benötigt, um sie durchzuführen.

Die Phagozytose läuft ab, indem sich zunächst eine Vertiefung in der Membran bildet. Hier sammelt sich das zellfremde Material (Futter) und wird letztendlich komplett von der Membran durch Pseudopodien umschlossen.

• Pseudopodien kannst du dir als kleine Ärmchen vorstellen, die sozusagen über die Stoffe übergreifen und damit umschließen.
• Das Membranbläschen, in dem sich die Partikel dann befinden, ist ein Vesikel, genauer gesagt ein Phagosom.

Das Phagosom löst sich dann von der Zellmembran ab und wandert in das Zellinnere. Die Membran bleibt an der Stelle, an der sich der gebildet hat nicht offen, sondern schließt sich wieder. Im Zellinneren verbindet sich das Phagosom mit einem Lysosom. Das Ergebnis der Verbindung nennt man Phagolysosom. Durch die Verbindung können die Inhalte des ehemaligen Phagosoms verdaut werden. Die daraus gewonnenen Betriebsstoffe für die Zelle diffundieren aus der Membran des Phagolysosoms heraus und stehen der Zelle zur Nutzung bereit.

Reststoffe, die nach der Verdauung übrig bleiben, müssen wieder aus der Zelle heraus transportiert werden. Dies geschieht durch die Exozytose. Der Vorgang geschieht dabei umgekehrt zum Eindringen in die Zelle.

Das Vesikel, welches die Abfall- und Nebenprodukte aus dem Stoffwechselvorgang enthält, nennt man Exosom.

Es ist wichtig, dass die Abfallprodukte in den Bläschen transportiert werden, damit die eventuell enthaltenen schädlichen Stoffe nicht mit dem Cytoplasma in Berührung kommen.

Das Exosom wandert zur Zellmembran, wo sich die Membran des Vesikels und die der Zellmembran verbinden. Die Membran öffnet sich zum Interzellularbereich und gibt die Stoffe nach außen hin frei.

Exozytose Zusammenfassung

Die Exozytose ist ein Vorgang, bei dem Inhaltsstoffe aus der Zelle heraus transportiert werden („ex“ Lat. „aus, heraus“).

Durch Zellmembran können nur sehr kleine oder auch und polare Moleküle diffundieren. Größere Moleküle können das nicht. Deshalb müssen zum Beispiel große Proteine oder Kohlenhydrate durch die Exozytose aus der Zelle heraus gebracht werden.

Dies geschieht, indem sie in Vesikel verpackt werden und zur Zellmembran gebracht werden. Dort verbindet sich dann die Membran des Vesikels mit der Zellmembran. Das Vesikel öffnet sich und die Stoffe werden in den Außenbereich der Zelle herausgelassen.

Der Transport in Vesikeln ist notwendig, da sich in ihnen teilweise schädliche Stoffe befinden, die andere Zellorganellen schädigen könnten. Die Vesikel stammen aus dem Golgi-Apparat.

Die Exozytose wird in zwei Formen unterschieden. Einmal die konstitutive und einmal die stimulierte bzw. rezeptorvermittelte Exozytose.

• Die konstitutive Exozytose wird auch ungetriggerte Exozytose genannt. Die wichtigste Eigenschaft dieses Vorgangs ist, dass sie ohne äußere Reize zu unbestimmten Zeitpunkten eintritt.

• Die stimulierte beziehungsweise rezeptorvermittelte Exozytose findet ausschließlich nach der Aktivierung durch einen Reiz statt. Der Reiz ist meistens ein Hormon, welches sich als an einen spezifischen Rezeptor an der Oberfläche der Zelle andockt. Der Rezeptor und das Hormon passen wie ein Schlüssel in ein Schloss, das nennt man auch Schlüssel-Schloss-Prinzip.