एक्सोसाइटोसिस: प्रक्रिया, प्रकार, कार्य और उदाहरण - जीवविज्ञान - 2025

एक्सोसाइटोसिस एक प्रक्रिया है जिसके तहत सामग्री कोशिका झिल्ली के माध्यम सेल कोशिका द्रव्य से बाहर निकली है। यह कोशिका के अंदर पाए जाने वाले पुटिकाओं के माध्यम से होता है, जिसे एक्सोसोम कहा जाता है, जो प्लाज्मा झिल्ली के साथ फ्यूज होता है और उनकी सामग्री को बाहरी वातावरण में छोड़ता है। रिवर्स प्रक्रिया को एंडोसाइटोसिस कहा जाता है।

एंडोसाइटोसिस की तरह, यह यूकेरियोटिक कोशिकाओं के लिए अद्वितीय एक प्रक्रिया है। एंडोसाइटोसिस और एक्सोसाइटोसिस के कार्यों को आकार और संरचना को बनाए रखने के लिए कोशिका झिल्ली के लिए एक गतिशील और सटीक संतुलन में होना चाहिए।

लेडीफोहाट्स फ़ॉन्ट

एक्सोसाइटोसिस सेल में पहले उदाहरण में उन पदार्थों को खत्म करने के लिए होता है जो पाचन तंत्र द्वारा पचने योग्य नहीं होते हैं और जो एंडोसाइटिक प्रक्रिया के दौरान इसमें प्रवेश करते हैं। इसके अलावा, यह एक तंत्र है जो विभिन्न सेलुलर स्तरों पर हार्मोन की रिहाई के लिए उपयोग किया जाता है।

एक्सोसाइटोसिस एक सेल बाधा के पार पदार्थों को भी परिवहन कर सकता है, जिसमें सेल में प्रवेश और बाहर निकलने की प्रक्रियाओं का युग्मन शामिल है।

एक पदार्थ को रक्त वाहिका की दीवार के एक तरफ से पिनोसाइटोसिस की प्रक्रिया के माध्यम से पकड़ा जा सकता है, सेल के माध्यम से जुटाया जाता है, और दूसरी तरफ एक्सोसाइटोसिस के माध्यम से जारी किया जाता है।

एक्सोसोम क्या हैं?

एक्सोसोम विभिन्न मूल के छोटे झिल्ली पुटिका होते हैं जिन्हें अधिकांश कोशिका प्रकारों द्वारा स्रावित किया जाता है और माना जाता है कि अंतरकोशिकीय संचार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। हालांकि एक्सोसोम केवल हाल ही में वर्णित किए गए थे, हाल के वर्षों में इन पुटिकाओं में रुचि नाटकीय रूप से बढ़ी है।

इस खोज ने गुप्त झिल्ली पुटिकाओं के सामान्य क्षेत्र में नए सिरे से रुचि पैदा की, जो कि अंतरकोशिकीय संचार के मॉड्यूलेशन में शामिल है।

एक्सोसोम को शुरू में सेल द्वारा छोड़ी गई सामग्री के साथ अत्यधिक विशिष्ट सेलुलर ऑर्गेनेल के रूप में देखा गया था, क्योंकि उनके पास अवांछित आणविक घटक या "मेटाबोलिक कबाड़" था। उन्हें सेल डेथ के प्रतीक के रूप में भी देखा जाता था क्योंकि वे अपशिष्ट पदार्थों को ले जाते थे।

हालांकि, यह पता लगाने के बाद कि उनमें प्रोटीन, लिपिड और आनुवंशिक सामग्री (जैसे विनियमन में शामिल अणु, mRNA और microRNA सहित) शामिल हैं, यह निष्कर्ष निकाला गया कि वे कोशिकाओं को अधिक जटिल तरीके से प्रभावित कर सकते हैं।

प्रक्रिया

एंडोसाइटोसिस के रूप में उसी तरह, सेलुलर स्राव प्रक्रिया को एटीपी के रूप में ऊर्जा की आवश्यकता होती है, क्योंकि यह एक सक्रिय प्रक्रिया का गठन करती है। गोल्गी तंत्र एक्सोसाइटोसिस में एक मौलिक भूमिका निभाता है, क्योंकि झिल्ली जो सेलुलर स्राव के लिए नियत सामग्री को पैकेज करती है, उससे टूट जाती है।

इंट्रासेल्युलर परिवहन पुटिकाएं गॉल्जी तंत्र से उत्पन्न होती हैं, जो कोशिका द्रव्य के माध्यम से कोशिका द्रव्य के साथ साइटोप्लाज्म के माध्यम से आगे बढ़ती हैं, कोशिका झिल्ली की ओर, इसे फ्यूज़ करते हुए और बाह्यकोशिकीय द्रव को उनकी सामग्री जारी करती है।

एन्डोसाइटोसिस और एक्सोसाइटोसिस सेल में एक संतुलन बनाए रखते हैं जो प्लाज्मा झिल्ली के आयाम और गुणों को संरक्षित करने की अनुमति देता है। अन्यथा, एक कोशिका की झिल्ली को उसके आयामों को बदल दिया जाएगा जब इसे जोड़ने वाले एक्सट्रेटरी पुटिकाओं की झिल्ली के अतिरिक्त बढ़ाया जा सकता है।

इस तरह, एक्सोसाइटोसिस में जोड़े गए अतिरिक्त झिल्ली को एंडोसाइटोसिस द्वारा फिर से एकीकृत किया जाता है, इस झिल्ली को एंडोसाइटिक पुटिकाओं के माध्यम से गोल्गी तंत्र में लौटाता है, जहां इसे पुनर्नवीनीकरण किया जाता है।

एक्सगोम गोल्गी तंत्र से उत्पन्न नहीं होते हैं

एक्सोसाइटोसिस के लिए नियत सभी सामग्री गोल्गी तंत्र के ट्रांस नेटवर्क से आती है। इसका एक हिस्सा शुरुआती एंडोसोम से आता है। ये कोशिकीय ऑर्गेनेल हैं जो एंडोसाइटोसिस प्रक्रिया के दौरान गठित पुटिकाओं को प्राप्त करने में विशेष हैं।

इन के भीतर, एक एंडोसोम के साथ जुड़े होने के बाद, सामग्री का हिस्सा पुन: उपयोग किया जाता है और सेल झिल्ली में पुटिका के माध्यम से ले जाया जाता है जो एंडोसोम में ही बनता है।

दूसरी ओर, प्रीसानेप्टिक टर्मिनलों में, तंत्रिका संचार को तेज करने के लिए न्यूरोट्रांसमीटर स्वतंत्र पुटिकाओं में जारी किए जाते हैं। उत्तरार्द्ध अक्सर नीचे बताए गए संवैधानिक बहिःस्रावी पुटिका होते हैं।

प्रकार

एक्सोसाइटोसिस प्रक्रिया संवैधानिक या रुक-रुक कर हो सकती है, बाद वाले को विनियमित एक्सोसाइटोसिस के रूप में भी जाना जाता है। वेसिकल्स सेल्युलर डिब्बों से आ सकते हैं, जैसे कि प्राइमरी एंडोसोम (जो एंडोसाइटिक वेसिकल्स भी प्राप्त करते हैं) या सीधे गोल्गी तंत्र के ट्रांस डोमेन में उत्पन्न हो सकते हैं।

एक्सोसाइटोसिस या किसी अन्य के प्रति प्रोटीन की मान्यता प्रोटीन के बीच साझा संकेत क्षेत्रों का पता लगाने के द्वारा दी जाएगी।

कांस्टीट्यूशनल एक्सोसाइटोसिस मार्ग

इस प्रकार का एक्सोसाइटोसिस सभी कोशिकाओं में होता है और लगातार होता है। यहाँ, कई घुलनशील प्रोटीनों को कोशिका के बाहर लगातार निष्कासित किया जाता है, और कई अन्य को पुनर्नवीनीकरण किया जाता है, जिससे प्लाज्मा झिल्ली में खुद को शामिल करने और उनके उत्थान की अनुमति मिलती है, क्योंकि एंडोसाइटोसिस के दौरान झिल्ली तेजी से आंतरिक होती है।

एक्सोसाइटोसिस के इस मार्ग को विनियमित नहीं किया जाता है, इसलिए यह हमेशा प्रक्रिया में होता है। संयोजी ऊतक के आंत और फाइब्रोब्लास्ट की गॉब्लेट कोशिकाओं में, उदाहरण के लिए, एक्सोसिटोसिस लगातार होता है। गॉब्लेट कोशिकाएं लगातार बलगम छोड़ती हैं, जबकि फाइब्रोब्लास्ट कोलेजन छोड़ते हैं।

कई कोशिकाओं में जो ऊतकों में ध्रुवीकृत होते हैं, झिल्ली को दो अलग-अलग डोमेन (एपिकल और बेसोललेटरल डोमेन) में विभाजित किया जाता है, जिसमें उनके कार्यात्मक भेदभाव से संबंधित प्रोटीन की एक श्रृंखला होती है।

इन मामलों में, प्रोटीन को चुनिंदा रूप से गोल्गी ट्रांस नेटवर्क से संवैधानिक मार्ग द्वारा अलग-अलग डोमेन में ले जाया जाता है।

यह कम से कम दो प्रकार के संवैधानिक स्रावी पुटिकाओं द्वारा पूरा किया जाता है जो इन ध्रुवीकृत कोशिकाओं के एपिकल या बेसोलिटल डोमेन को सीधे लक्षित करते हैं।

विनियमित एक्सोसाइटोसिस मार्ग

यह प्रक्रिया स्राव के लिए विशेष कोशिकाओं के लिए विशिष्ट है, जिसमें प्रोटीन या ग्रंथियों के उत्पादों की एक श्रृंखला को गोल्गी तंत्र के ट्रांस डोमेन द्वारा चुना जाता है और विशेष स्रावी पुटिकाओं में भेजा जाता है, जहां वे केंद्रित होते हैं और फिर बाह्य मैट्रिक्स में जारी होते हैं कुछ बाह्य उत्तेजना प्राप्त करता है।

कई अंतःस्रावी कोशिकाएं जो स्रावी पुटिकाओं में हार्मोन संग्रहित करती हैं, कोशिका के बाहर से एक संकेत को पहचानने के बाद, एक आंतरायिक प्रक्रिया होने के बाद ही एक्सोसाइटोसिस की शुरुआत करती है।

सेल झिल्ली में पुटिकाओं का संलयन विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं (न्यूरॉन्स से अंतःस्रावी कोशिकाओं) में एक सामान्य प्रक्रिया है।

प्रोटीन विनियमित एक्सोसाइटोसिस की प्रक्रिया में शामिल है

प्रोटीन के दो परिवार एक्सोसाइटोसिस प्रक्रिया में शामिल हैं:

• रब, जो झिल्ली को पुटिका की एंकरिंग के लिए जिम्मेदार हैं और वेसिकुलर ट्रांसपोर्ट को विशिष्टता प्रदान करते हैं। वे आम तौर पर इसके सक्रिय रूप में GTP से जुड़े होते हैं।
• दूसरी ओर, SNARE इफ़ेक्टर प्रोटीन झिल्ली के बीच संलयन को सक्षम करता है। सेल के अंदर कैल्शियम (Ca2 +) की एकाग्रता में वृद्धि, प्रक्रिया में एक संकेत के रूप में कार्य करती है।

रब प्रोटीन इंट्रासेल्युलर सीए 2 + में वृद्धि को पहचानता है और झिल्ली को पुटिका की एंकरिंग शुरू करता है। पुटिका का क्षेत्र जो फ्यूज़ हो गया था, अपनी सामग्री को बाह्य अंतरिक्ष में खोलता और जारी करता है, जबकि पुटिका कोशिका झिल्ली के साथ फ़्यूज़ होती है।

Exocytosis "चुंबन और चलाने"?

इस मामले में, झिल्ली के साथ फ्यूज होने वाला पुटिका पूरी तरह से ऐसा नहीं करता है, लेकिन अस्थायी रूप से ऐसा करता है, जिससे झिल्ली में एक छोटा सा उद्घाटन होता है। यह तब होता है जब पित्ताशय की थैली कोशिका के बाहर के संपर्क में आती है, अपनी सामग्री को जारी करती है।

छिद्र तुरंत बाद में बंद हो जाता है और पित्ताशय की थैली साइटोप्लाज्मिक पक्ष पर बनी रहती है। यह प्रक्रिया हिप्पोकैम्पल सिनैप्स के साथ निकटता से जुड़ी हुई है।

विशेषताएं

कोशिकाएं कोशिकाओं में संश्लेषित प्रोटीन के रूप में बड़े, लिपोफोबिक अणुओं को परिवहन और जारी करने के लिए, एक्सोसाइटोसिस की प्रक्रिया को अंजाम देती हैं। यह भी एक तंत्र है जिसके द्वारा अंतःकोशिकीय पाचन के बाद अपशिष्ट जो लाइसोसोम में रहता है।

एक्सोसाइटोसिस, प्रोटीन के सक्रियण में एक महत्वपूर्ण मध्यस्थ है जो संग्रहीत और निष्क्रिय (ज़िमोजेन्स) रहता है। पाचन एंजाइम, उदाहरण के लिए, इस प्रक्रिया के माध्यम से आंतों के लुमेन में कोशिकाओं से जारी होने के बाद सक्रिय और संग्रहीत होते हैं।

एक्सोसाइटोसिस एक ट्रांसकाइटोसिस प्रक्रिया के रूप में भी कार्य कर सकता है। उत्तरार्द्ध में एक तंत्र होता है जो कुछ पदार्थों और अणुओं को कोशिका के कोशिका द्रव्य के माध्यम से गुजरने की अनुमति देता है, जो एक बाह्य क्षेत्र से दूसरे बाह्य क्षेत्र में गुजरता है।

Transcytosis पुटिकाओं की गति सेल साइटोस्केलेटन पर निर्भर करती है। एक्टिन माइक्रोफिबर्स में एक मोटर भूमिका होती है, जबकि सूक्ष्मनलिकाएं पुटिका द्वारा पीछा की जाने वाली दिशा का संकेत देती हैं।

Transcytosis बड़े अणुओं को उपकला से गुजरने की अनुमति देता है, शेष अप्रकाशित। इस प्रक्रिया में, बच्चे दूध के माध्यम से मातृ एंटीबॉडी को अवशोषित करते हैं। ये आंतों के उपकला की शिखर सतह पर अवशोषित होते हैं, और बाह्य तरल पदार्थ में जारी किए जाते हैं।

बाह्य दूत के रूप में एक्सोसोम

प्रतिरक्षा प्रणाली में, बहिःस्राव पुटिका या एक्सोसोम अंतरकोशिकीय संचार में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। कुछ कोशिकाएं, जैसे बी लिम्फोसाइट्स, अनुकूली प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक अणुओं के साथ एक्सोसोम को स्रावित करने के लिए दिखाया गया है।

कहा कि एक्सोसोम भी प्रतिरक्षा प्रणाली के विशिष्ट टी कोशिकाओं को एमएचसी-पेप्टाइड कॉम्प्लेक्स पेश करते हैं।

डेंड्रिटिक कोशिकाएं इसी तरह एमएचसी पेप्टाइड परिसरों के साथ एक्सोसोम का स्राव करती हैं, जो एंटीट्यूमर प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को प्रेरित करती हैं। विभिन्न अध्ययनों ने संकेत दिया है कि ये एक्सोसोम कुछ कोशिकाओं द्वारा उत्सर्जित होते हैं और दूसरों द्वारा कब्जा कर लिए जाते हैं।

इस तरह, एंटीजन या पेप्टाइड परिसरों जैसे महत्वपूर्ण आणविक तत्वों को जोड़ा या प्राप्त किया जाता है जो एंटीजन प्रस्तुत कोशिकाओं की सीमा को बढ़ाते हैं।

इसी तरह, यह सूचना विनिमय प्रक्रिया प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं के प्रेरण की क्षमता को बढ़ाती है, या नकारात्मक संकेत भी देती है जो लक्ष्य सेल की मृत्यु का कारण बनती है।

मनुष्यों में एक प्रकार के कैंसर थेरेपी के रूप में एक्सोसोम का उपयोग करने के लिए कुछ प्रयास किए गए हैं, यह जानकारी प्रेषित करने के उद्देश्य से कि ट्यूमर कोशिकाओं को संशोधित करता है, जिससे उन्हें एपोप्टोसिस हो जाता है।

उदाहरण

प्रोटोजोआ और स्पंज जैसे जीवों में, जिनमें अंतःकोशिकीय पाचन होता है, पोषक तत्वों को फैगोसाइटोसिस द्वारा अवशोषित किया जाता है और गैर-पचने योग्य अवशेषों को एक्सोसाइटोसिस द्वारा कोशिका से हटा दिया जाता है। हालांकि, अन्य जीवों में, प्रक्रिया अधिक जटिल हो जाती है।

कशेरुक में एक्सोसाइटोसिस

स्तनधारियों में, एरिथ्रोसाइट्स के गठन के दौरान, नाभिक, अन्य ऑर्गेनेल, अनुबंधों के साथ, वेस्टीज हो जाता है। यह तब एक पुटिका में लपेटा जाता है और एक्सोसाइटोसिस की प्रक्रिया के माध्यम से कोशिका से बाहर निकाल दिया जाता है।

इसके विपरीत, कई अंतःस्रावी कोशिकाएं जो एक्सट्रेटरी पुटिकाओं में हार्मोन संग्रहित करती हैं, सेल के बाहर से एक संकेत को पहचानने के बाद ही एक अंतर्गर्भाशयी या विनियमित एक्सोसाइटोसिस प्रक्रिया शुरू करती है।

एक्सोसाइटोसिस शरीर में कुछ प्रतिक्रिया तंत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जैसे कि सूजन। यह प्रतिक्रिया तंत्र मुख्य रूप से हिस्टामाइन द्वारा मध्यस्थ होता है, जो मस्तूल कोशिकाओं में मौजूद होता है।

जब एक्सोसाइटोसिस के माध्यम से कोशिका के बाहर हिस्टामाइन जारी किया जाता है, तो यह रक्त वाहिकाओं के फैलाव की अनुमति देता है, जिससे वे अधिक पारगम्य हो जाते हैं। इसके अलावा, यह संवेदन तंत्रिकाओं में संवेदनशीलता को बढ़ाता है, जिससे सूजन के लक्षण दिखाई देते हैं।

न्यूरोट्रांसमीटर रिलीज में एक्सोसाइटोसिस

न्यूरोट्रांसमीटर सिनैप्टिक जंक्शन के माध्यम से तेजी से आगे बढ़ते हैं, पोस्टसिनेप्टिक भाग पर रिसेप्टर्स के लिए बाध्य होते हैं। न्यूरोट्रांसमीटर का भंडारण और रिलीज एक बहु-चरण प्रक्रिया द्वारा किया जाता है।

सबसे प्रासंगिक चरणों में से एक है प्रीसेप्टिक झिल्ली के लिए सिनैप्टिक पुटिकाओं का संघ और सिनैप्टिक फांक को एक्सोसाइटोसिस द्वारा उनकी सामग्री की रिहाई। न्यूरोनल कोशिकाओं द्वारा सेरोटोनिन की रिहाई इस तरह से होती है।

इस मामले में, तंत्र को सेलुलर विध्रुवण द्वारा ट्रिगर किया जाता है, जो कैल्शियम चैनलों के उद्घाटन को प्रेरित करता है, और एक बार यह सेल में प्रवेश करता है, यह उत्सर्जन विक्षेपन के माध्यम से इस न्यूरोट्रांसमीटर के निष्कासन तंत्र को बढ़ावा देता है।

अन्य यूकेरियोट्स में एक्सोसाइटोसिस

एक्सोसाइटोसिस वह साधन है जिसके द्वारा झिल्ली प्रोटीन कोशिका झिल्ली में खुद को प्रत्यारोपित करते हैं।

पौधे की कोशिकाओं में, कोशिका की दीवारों के संविधान में एक्सोसाइटोसिस का उपयोग किया जाता है। इस प्रक्रिया के माध्यम से, कुछ प्रोटीन और कुछ कार्बोहाइड्रेट जिन्हें गोलगी तंत्र में संश्लेषित किया गया है, झिल्ली के बाहर की ओर जुटाए जाते हैं, जिनका उपयोग उक्त संरचना के निर्माण में किया जाता है।

अनुपस्थित सेल की दीवार के साथ कई प्रोटिस्ट में, संविदात्मक रिक्तिकाएं होती हैं जो सेल पंप के रूप में कार्य करती हैं। वे सेल के अंदर अतिरिक्त पानी को पहचानती हैं और इसे बाहर निकाल देती हैं, जिससे एक आसमाटिक विनियमन तंत्र प्रदान होता है। एक्सोसाइटोसिस की प्रक्रिया के रूप में सिकुड़ा हुआ रिक्तिका का कार्य किया जाता है।

कुछ वायरस एक्सोसाइटोसिस का उपयोग करते हैं

एक जारी तंत्र के रूप में विकसित डीएनए वायरस एक्सोसाइटोसिस का उपयोग करते हैं। मेजबान सेल में विषाणु के गुणन और संयोजन के बाद और एक बार यह न्यूक्लियोप्रोटीन का एक लिफाफा झिल्ली प्राप्त कर लेता है, यह कोशिका के नाभिक को छोड़ देता है, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की ओर पलायन करता है और वहां से निष्कासित पुटिकाओं तक।

इस रिलीज मैकेनिज्म के माध्यम से, होस्ट सेल अन्य कोशिकाओं और जानवरों के वायरस के विपरीत अप्रकाशित रहता है, जो इन कोशिकाओं से बाहर निकलने के लिए सेलुलर ऑटोलिसिस का कारण बनता है।

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