Pengertian dan Proses Eksositosis

Eksositosis adalah proses memindahkan bahan dari dalam sel ke bagian luar sel. Proses ini membutuhkan energi dan oleh karena itu merupakan jenis transpor aktif. Eksositosis adalah proses penting dari  sel tumbuhan dan hewan karena ia melakukan fungsi berlawanan dari endositosis. Dalam endositosis, zat yang berada di luar sel dibawa ke dalam sel.

Pada eksositosis, vesikel terikat membran yang mengandung molekul seluler diangkut ke membran sel. Vesikel menyatu dengan membran sel dan mengeluarkan isinya ke luar sel. Proses eksositosis dapat diringkas dalam beberapa langkah. 

RANGKUMAN

• Selama eksositosis, sel mengangkut zat dari bagian dalam sel ke bagian luar sel.
• Proses ini penting untuk membuang limbah, untuk pengiriman pesan kimiawi antar sel, dan untuk membangun kembali membran sel.
• Vesikel eksositotik dibentuk oleh badan Golgi, endosom, dan neuron pra-sinaptik.
• Tiga jalur eksositosis adalah eksositosis konstitutif, eksositosis teregulasi, dan eksositosis yang dimediasi lisosom.
• Langkah-langkah eksositosis meliputi perdagangan vesikel, tethering, docking, priming, dan fusing.
• Fusi vesikel dengan membran sel mungkin lengkap atau sementara.
• Eksositosis terjadi di banyak sel termasuk sel pankreas dan neuron.

Proses Dasar Eksositosis

1. Vesikel yang mengandung molekul diangkut dari dalam sel ke membran sel.
2. Membran vesikel menempel pada membran sel.
3. Perpaduan membran vesikel dengan membran sel melepaskan isi vesikula ke luar sel.

Eksositosis memiliki beberapa fungsi penting karena memungkinkan sel mengeluarkan zat dan molekul limbah, seperti hormon dan protein. Eksositosis juga penting untuk pesan sinyal kimiawi dan komunikasi sel ke sel. Selain itu, eksositosis digunakan untuk membangun kembali membran sel dengan menggabungkan lipid dan protein yang dikeluarkan melalui endositosis kembali ke dalam membran.

Vesikel eksositotik

Vesikel eksositosis yang mengandung produk protein biasanya berasal dari organel yang disebut badan Golgi, atau kompleks Golgi. Protein dan lipid yang disintesis dalam retikulum endoplasma dikirim ke kompleks Golgi untuk dimodifikasi dan disortir. Setelah diproses, produk tersebut terkandung dalam vesikula sekretori, yang tumbuh dari permukaan trans dari badan Golgi.

Vesikel lain yang menyatu dengan membran sel tidak datang langsung dari badan Golgi. Beberapa vesikel terbentuk dari endosom awal, yaitu kantung membran yang ditemukan di sitoplasma. Endosom awal menyatu dengan vesikula yang diinternalisasi oleh endositosis membran sel. Endosom ini menyortir bahan yang diinternalisasi (protein, lipid, mikroba, dll.) Dan mengarahkan zat tersebut ke tujuan yang tepat. Vesikel pengangkut keluar dari endosom awal mengirimkan bahan limbah ke lisosom untuk degradasi, sementara mengembalikan protein dan lipid ke membran sel. Vesikel yang terletak di terminal sinaptik di neuron juga merupakan contoh vesikel yang tidak berasal dari kompleks Golgi.

Jenis Eksositosis

Ada tiga jalur eksositosis yang umum. Satu jalur, eksositosis konstitutif, melibatkan sekresi molekul secara teratur. Tindakan ini dilakukan oleh semua sel. Eksositosis konstitutif berfungsi untuk mengantarkan protein membran dan lipid ke permukaan sel dan mengeluarkan zat ke bagian luar sel.

Eksositosis yang diatur bergantung pada adanya sinyal ekstraseluler untuk pengusiran material di dalam vesikel. Eksositosis yang diatur biasanya terjadi pada sel sekretori dan tidak pada semua jenis sel. Sel sekretori menyimpan produk seperti hormon, neurotransmiter, dan enzim pencernaan yang dilepaskan hanya ketika dipicu oleh sinyal ekstraseluler. Vesikel sekretorik tidak dimasukkan ke dalam membran sel tetapi hanya berfusi cukup lama untuk melepaskan isinya. Setelah persalinan dilakukan, vesikel akan terbentuk kembali dan kembali ke sitoplasma.

Jalur ketiga untuk eksositosis dalam sel melibatkan fusi vesikula dengan lisosom . Organel ini mengandung enzim asam hidrolase yang memecah bahan limbah, mikroba , dan puing-puing seluler. Lisosom membawa bahan yang dicerna ke membran sel di mana mereka menyatu dengan membran dan melepaskan isinya ke dalam matriks ekstraseluler.

Langkah-langkah Eksositosis

Eksositosis terjadi dalam empat langkah dalam eksositosis konstitutif dan dalam lima langkah dalam eksositosis teregulasi. Langkah-langkah ini termasuk vesicle trafficking, tethering, docking, priming, and fusing.

1. vesicle trafficking: Vesikel diangkut ke membran sel di sepanjang mikrotubulus dari sitoskeleton . Gerakan vesikel ini didukung oleh protein motorik kinesin, dynein, dan myosin.
2. tethering: Setelah mencapai membran sel, vesikula menjadi terkait dan ditarik ke dalam kontak dengan membran sel.
3. Docking: Docking melibatkan perlekatan membran vesikel dengan membran sel. Lapisan ganda fosfolipid dari membran vesikel dan membran sel mulai bergabung.
4. Priming: Priming terjadi pada eksositosis yang diatur dan bukan pada eksositosis konstitutif. Langkah ini melibatkan modifikasi khusus yang harus terjadi pada molekul membran sel tertentu agar eksositosis terjadi. Modifikasi ini diperlukan untuk proses pensinyalan yang memicu eksositosis berlangsung.
5. Fusing: Ada dua jenis fusi yang dapat terjadi pada eksositosis. Dalam fusi sempurna, membran vesikel sepenuhnya menyatu dengan membran sel. Energi yang dibutuhkan untuk memisahkan dan memadukan membran lipid berasal dari ATP. Fusi membran menciptakan pori fusi, yang memungkinkan isi vesikel dikeluarkan saat vesikel menjadi bagian dari membran sel. Dalam fusi ciuman-dan-lari, vesikel untuk sementara waktu menyatu dengan membran sel cukup lama untuk membuat pori fusi dan melepaskan isinya ke bagian luar sel. Vesikel kemudian menarik diri dari membran sel dan membentuk kembali sebelum kembali ke bagian dalam sel.

Eksositosis di Pankreas

Pankreas melepaskan glukagon melalui eksositosis ketika kadar glukosa darah turun terlalu rendah. Glukagon menyebabkan hati mengubah glikogen yang disimpan menjadi glukosa, yang dilepaskan ke aliran darah.

Eksositosis digunakan oleh sejumlah sel dalam tubuh sebagai alat pengangkut protein dan untuk komunikasi sel ke sel. Di pankreas, kelompok kecil sel yang disebut pulau Langerhans menghasilkan hormon insulin dan glukagon. Hormon-hormon ini disimpan dalam butiran sekretori dan dilepaskan oleh eksositosis saat sinyal diterima.

Ketika konsentrasi glukosa dalam darah terlalu tinggi, insulin dilepaskan dari sel beta pulau yang menyebabkan sel dan jaringan mengambil glukosa dari darah. Ketika konsentrasi glukosa rendah, glukagon disekresikan dari sel alpha pulau. Ini menyebabkan hati mengubah simpanan glikogen menjadi glukosa. Glukosa kemudian dilepaskan ke dalam darah yang menyebabkan kadar glukosa darah meningkat. Selain hormon, pankreas juga mengeluarkan enzim pencernaan (protease, lipase, amilase) secara eksositosis.

Eksositosis di Neuron

Beberapa neuron berkomunikasi melalui transmisi neurotransmiter. Sebuah vesikel sinaptik yang diisi dengan neurotransmiter di neuron pra-sinaptik (di atas) bergabung dengan membran pra-sinaptik yang melepaskan neurotransmiter ke celah sinaptik (celah antar neuron). Neurotransmitter kemudian dapat mengikat reseptor pada neuron pasca-sinaptik (di bawah).

Synaptic vesikel eksositosis terjadi di neuron dari sistem saraf. Sel saraf berkomunikasi dengan sinyal listrik atau kimia (neurotransmitter) yang diteruskan dari satu neuron ke neuron berikutnya. Neurotransmitter ditularkan melalui eksositosis. Mereka adalah pesan kimiawi yang diangkut dari saraf ke saraf oleh vesikula sinaptik. Vesikel sinaptik adalah kantung membran yang dibentuk oleh endositosis membran plasma di terminal saraf pra-sinaptik.

Setelah terbentuk, vesikel ini diisi dengan neurotransmitter dan dikirim ke area membran plasma yang disebut zona aktif. Vesikel sinaptik menunggu sinyal, masuknya ion kalsium yang dibawa oleh potensial aksi, yang memungkinkan vesikel untuk berlabuh di membran pra-sinaptik. Fusi sebenarnya dari vesikel dengan membran pra-sinaptik tidak terjadi sampai ion kalsium kedua kali masuk.

Setelah menerima sinyal kedua, vesikula sinaptik bergabung dengan membran pra-sinaptik menciptakan pori fusi. Pori ini mengembang saat dua membran menjadi satu dan neurotransmiter dilepaskan ke celah sinaptik (celah antara neuron pra-sinaptik dan pasca-sinaptik). Neurotransmitter mengikat reseptor pada neuron pasca-sinaptik. Neuron pasca-sinaptik dapat menjadi bersemangat atau terhambat oleh pengikatan neurotransmiter.

Eksositosis versus Endositosis

Eksositosis adalah bentuk transpor aktif yang memindahkan zat dan bahan dari interior sel ke bagian luar sel, sedangkan endositosis adalah cermin kebalikannya. Dalam endositosis, zat dan bahan yang berada di luar sel diangkut ke bagian dalam sel. Seperti eksositosis, endositosis membutuhkan energi begitu juga bentuk transpor aktif.

Seperti eksositosis, endositosis memiliki beberapa tipe berbeda. Jenis-jenis yang berbeda serupa karena proses dasar yang mendasari melibatkan membran plasma yang membentuk kantong atau invaginasi dan mengelilingi substansi yang mendasari yang perlu diangkut ke dalam sel. Ada tiga jenis utama endositosis: fagositosis, pinositosis, serta endositosis yang dimediasi reseptor.

Berbagi :