Sekretion

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Als Sekretion (lat. secretio „Absonderung“, Verb sezernieren von lat. secernere „absondern“) wird die Abgabe von Stoffen durch einzelne Zellen oder Drüsen bezeichnet. Das Sekret wird unwillkürlich abgeschieden; die Regelung geschieht durch das vegetative Nervensystem sowie durch Rückkopplungsmechanismen, an denen teilweise Hormone beteiligt sind.

Einteilung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Nach Richtung der Sekretion[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Werden die Stoffe an innere oder äußere Körperoberflächen abgegeben, spricht man von exokriner Sekretion. Werden sie dagegen in den Extrazellularraum abgegeben, spricht man von innerer Sekretion; gelangt das Sekret von dort aus in den Blutkreislauf, spricht man von endokriner Sekretion.

Andere Formen der inneren Sekretion sind die autokrine Sekretion (Wirkung des Sekrets auf die absondernde Zelle selbst) und die parakrine Sekretion (Wirkung des Sekrets auf die unmittelbare Umgebung).

Nach Sekretionsmechanismus[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • ekkrine Sekretion: Transport von im Zytosol gelösten kleinen Ionen oder Molekülen über die Zellmembran mittels Transportproteinen. Wenn osmotisch aktive Teilchen transportiert werden, folgt Wasser nach, worin oft der eigentliche Zweck dieser Sekretion besteht. (Beispiel: Schweißdrüsen des Menschen)
  • merokrine Sekretion: Sekretion per Exozytose: Die sezernierten Stoffe befinden sich in der Zelle in Vesikeln, deren Inhalt durch Verschmelzung mit der Zellmembran nach außen freigesetzt wird. Dies ist der klassische Weg für die Sekretion von Proteinen. Exokrine merokrine Drüsen betreiben typischerweise zusätzlich ekkrine Sekretion, um das Sekret mit Wasser zu verdünnen. (Beispiele: Duftdrüsen des Menschen, Milchdrüse (Proteine und Milchzucker), Parotis, exokrines Pankreas)
  • apokrine Sekretion: Sekretvesikel werden mit umgebendem apikalem Zytoplasma durch einen Teil der Zellmembran von der Drüsenzelle abgeschnürt. (Beispiele: Milchdrüse (Fetttröpfchen), Duftdrüsen sowie Prostata und Samenblase)
  • holokrine Sekretion: Die ganze Zelle wird zur Sekretbildung abgegeben und geht zugrunde. Das Sekret füllt die Zelle aus, der Kern wird pyknotisch und schließlich zerfällt die Zelle. (Beispiele: Talgdrüsen, Kropfmilch)

Nach Funktion des Sekrets[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ein Sekret kann unterschiedliche Aufgaben erfüllen:

Dabei kann ein Sekret gleichzeitig mehrere dieser Funktionen erfüllen: Die Galle dient beispielsweise sowohl der Ausscheidung als auch der Verdauung.

Zelluläre Sekretion[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Auf zellulärer Ebene wird auch die Ausschleusung eines einzelnen Proteins als Sekretion bezeichnet. Diese Proteine (zum Beispiel Immunglobuline (Antikörper) oder Bestandteile der extrazellulären Matrix) heißen dann auch sekretorische Proteine.

Ferner unterscheidet man die konstitutive Sekretion von der regulierten Sekretion (s. a. Exozytose):

  • Die konstitutive Sekretion betrifft Proteine ohne besondere Signale (Signaltransduktion). Sie verbleiben in sogenannten default-Vesikeln, die mit der Membran verschmelzen und das Protein sezernieren.
  • Bei der regulierten Sekretion werden Proteine in spezialisierte Vesikel verpackt, nachdem sie an einen spezifischen Rezeptor gebunden haben. In diesen Vesikeln können sie noch einmal modifiziert oder gespeichert werden, bis ein Reiz die Zelle zur Sekretion stimuliert. Hierbei haben die Proteine Secretogranin II und Chromogranin B wahrscheinlich eine bestimmte Funktion, denn sie sorgen für das Aggregieren der auszuschüttenden Proteine. Dieser Prozess ist jedoch noch nicht sicher erforscht.

Proteinsekretion[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Sekretionsweg ist grundsätzlich in allen eukaryotischen Zellen gleich: Vesikel bewegen die produzierten Proteine aus dem endoplasmatischen Retikulum (ER) über den Golgi-Apparat zur Plasmamembran. Nur die Menge der produzierten sekretorischen Proteine variiert. Zum Beispiel werden in Pflanzenzellen Produkte wie Kollagen sezerniert, während im menschlichen Verdauungssystem einige Enzyme produziert werden.[1]

Die Schritte des sekretorischen Weges[2][Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Erstens synthetisieren Ribosomen in der Membran des endoplasmatischen Retikulums Proteine. Dies wird als Translation bezeichnet. Diese Proteine werden entweder auch an die ER-Membran gebunden oder treten während der Translation entweder in das ER-Lumen ein oder aus.

Zweitens werden Proteine in Transportvesikel verpackt. Diese Transportvesikel lösen sich von dem Spenderorganell ab und verschmelzen mit der Zielmembran, um ihre Fracht (= Proteine) freizusetzen.

Der dritte Schritt ist die Verschmelzung der Transportvesikel entweder mit der cis-Seite des Golgi-Apparates oder miteinander zur Bildung eines neuen cis-Golgis. Vom cis-Golgi gehen auch einige Vesikel zurück zum ER.

Danach bewegen sich die Proteine innerhalb des Golgi von der cis- zur trans-Seite, während der Golgi-Apparat einen Teil der Zucker der Proteine entfernt oder ersetzt.

Abschließend werden die modifizierten Proteine entweder vom trans-Golgi zur Plasmamembran transportiert oder eingelagert.[1]

Verschiedene Transportvesikel für verschiedene Routen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Im Allgemeinen haben alle Zellkompartimente unterschiedliche molekulare Marker auf ihrer Membran. Ähnlich haben Transportvesikel unterschiedliche Mäntel, die unterschiedliche Ladung auswählen. Untereinheiten in den Mänteln führen sie zu verschiedenen Zellkompartimenten. Die drei Hauptsorten beschichteter Vesikel sind Clathrin-Vesikel, COPI-Vesikel und COPII-Vesikel. COPII-Vesikel knospen vom endoplasmatischen Retikulum ab. COPI-Vesikel transportieren Proteine innerhalb des Golgi von Cisternae zu Cisternae. Clathrin-Vesikel transportieren Proteine vom trans-Golgi entweder zu Endosomen oder direkt zur Plasmamembran.[2]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Löffler, Petrides, Heinrich: Biochemie und Pathobiochemie. 7. Auflage 2003, ISBN 3-540-42295-1, S. 192.
  • Renate Lüllmann-Rauch: Taschenlehrbuch Histologie. 4. Auflage 2012, Thieme, ISBN 978-3-13-129244-5, S. 110 ff.
  1. a b Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al: Molecular Cell Biology. W. H. Freeman, 2000, abgerufen am 27. Februar 2018 (englisch).
  2. a b Hunt, Tim, 1943-: Molecular biology of the cell : the problems book. Sixth ed. New York, NY 2015, ISBN 978-0-8153-4453-7.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Wiktionary: Sekret – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Wiktionary: Sekretion – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen