小胞輸送

細胞全体に小胞を持つ膜内システムを示す細胞内部の図個人が食物を消化し、涙を作り、神経信号を伝達し、細菌感染を排除する能力を失う遺伝病を想像してみてください。 これらの多様な症状のそれぞれは、単一の細胞機能の喪失によって引き起こされる可能性があります:細胞内小胞輸送。 小胞輸送では、脂質膜で囲まれた嚢、または小胞は、細胞外空間と内部細胞小器官との間の小分子および大分子の両方を含む流体を輸送する。

タンパク質ポンプと同様に、小胞輸送は、ATPなどの細胞エネルギー分子を使用して、生きている生物のある場所から別の場所への分子の輸送を燃料 小分子を個別に輸送する膜タンパク質ポンプとは異なり、小胞はかなりの量の細胞液および材料をグループとして輸送する。 生きている生物は、消化酵素などの特殊な分子を放出したり、コレステロールを含むLDL粒子などの大きな物体を内部化したり、細菌を巻き込むことによ 三つの小胞輸送経路は、エキソサイトーシス、エンドサイトーシス、および細胞内輸送である。

エキソサイトーシスを示す画像エキソサイトーシスでは、細胞は特定の分子、流体、および大きな材料を細胞外の流体に送達する。 エキソサイトーシスという用語は、プロセス(「−osis」)によって細胞(「−cyto−」)の外に移動する(「exo−」)ことに由来する。 エキソサイトーシスは、細胞内の特殊な小胞が原形質膜に向かって移動するときに開始されます。 外細胞小胞は、細胞外空間への開口部を作成し、原形質膜中の脂質と融合します。 外細胞性小胞の内部内容物は細胞外液中に放出され、小胞膜の内容物は外部細胞膜の一部となる。

エキソサイトーシスは、細胞外の標的位置に特殊な分子を送達する。 ヒトでは、特殊な細胞は胃や小腸への送達のために消化酵素を分泌し、内分泌腺細胞は標的器官への送達のために血液中にホルモンを分泌する。 外細胞小胞の膜が原形質膜に融合するので、新しい脂質の分子および原形質膜蛋白質は細胞を拡大するか、または機能を改善するためにexocytosisによって インスリンシグナルに応答して,新しいグルコース輸送体が合成され,新しいキャリア蛋白質を含む小胞のエキソサイトーシスによって原形質膜に添加される。

食作用のみを示す画像–初期および後期エンドサイトーシスでは、細胞は原形質膜の小さな部分を内部化して、微生物を含む分子や大きな粒子を包接し、内容物を細胞小器官に送達する。 用語endocytosisは、プロセスによって細胞内(”endo”)を取ることを意味する。 エンドサイトーシスの二つの主要な形態が存在する:食作用とピノサイトーシス。 Pinocytosis、受容器仲介されたendocytosisの専門にされた形態は、すべての細胞の適切な機能のために重大です。

食作用(”ファゴ”=食べる)の間、原形質膜は外側に伸び、生きている細菌細胞のような大きな物体の周りを包みます。 延在する層は物体を包み込み、融合して大きな小胞を形成する。 新たに形成された小胞は、元の原形質膜の内側にあり、その標的先に細胞の内部を移動することができる。 食細胞小胞は一般に内容物の分解のためにリソソームに融合する。 食作用は、いくつかの微生物または複雑な生物の細胞の小さなサブセットによって行われる特殊なプロセスである。 ヒトでは、白血球のみが食作用を行い、細菌および他の小さな感染性生物を体内から除去する。

ピノサイトーシスとRMEを示す画像食作用とは異なり、ピノサイトーシス(”ピノ”=飲酒)はすべての細胞で起こる。 大きな物体を巻き込むのではなく、ピノサイト小胞は、細胞外液および関連する分子の少量を内在化する。 ピノサイトーシスは二つの重要な細胞機能を果たす。 最初に、鉄、銅およびコレステロール含んでいる粒子のような重要なイオンそして分子はpinocytosisによって内部細胞の場所に渡されます。 第二に、ピノサイトーシスは、もはや必要または所望されていない原形質膜成分を除去する。 細胞シグナルが特定の膜タンパク質または脂質の除去を開始すると、ピノサイト小胞が膜セクションの周りに形成され、貯蔵または分解のため 高い分泌率の細胞の余分な膜の蓄積を避けるためには、pinocytic小胞は脂質の膜および液体両方の出口そして入口のバランスをとるために膜の区分を高

受容体を介したエンドサイトーシスの画像受容体を介したエンドサイトーシスは、高度に調節された形態のピノサイトーシスである。 原形質膜に埋め込まれた受容体タンパク質は、特定の細胞外分子に結合し、内在化をシグナル化する。 細胞質タンパク質はしばしば受容体媒介エンドサイトーシス中にエンドサイトーシス小胞の形成を助け、小胞の周りにタンパク質のコートを形成する。 コレステロール含有LDL粒子は、受容体結合および調節されたエントリを介して細胞に入る。 さらに、ある侵入のウイルスは受容器の膜蛋白質に付すことによって細胞に入る受容器仲介されたendocytic細道を開発するために展開しました。 内部に入ると、ウイルスは細胞の酵素と構造を利用して再現して拡散し、その過程で宿主細胞を殺すことがあります。

Endocyticおよびexocytic小胞は、標的細胞小器官と原形質膜の間の細胞内を移動する。 他の細胞内小胞は、膜内膜系全体を移動する。 内部小胞は、細胞内輸送システムを使用して移動する。 小胞は、細胞を介して細胞骨格ネットワークに沿って移動するタンパク質に付着する。 ネットワーク”鉄道システム”を構成する細胞骨格タンパク質は、細胞全体の迅速かつ指示された輸送を可能にする。

過酸化水素による創傷バブリングの画像正常な細胞機能のためには、小胞の迅速かつ標的化された動きが必要である。 人間の手と脊柱または脳の間のような拡張された神経細胞は、長距離にわたって小胞を急速に輸送しなければならない。 多くの人体細胞は、特定のシグナルに応答して細胞外空間にその内容物を送達するために細胞表面に急速に移動する特別な分泌小胞を貯蔵する。 例えば、カタラーゼと呼ばれる酵素を含む特殊な小胞は、切断などの傷害に応答して感染と戦うために細胞表面に輸送される。 過酸化水素が創傷に注がれると、分泌されたカタラーゼ酵素が酸素ガスを生成し、気泡を形成する。

エンドサイトーシスとエキソサイトーシス

このアニメーションは、エンドサイトーシスとエキソサイトーシスを示しています。

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