Sekretion

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Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig. Zur Sekretion in der Geologie sieheSekretion (Geologie).
Sekret ist eine Weiterleitung auf diesen Artikel. Zum gleichnamigen Lied von Ronela Hajati sieheSekret (Lied).

AlsSekretion (lateinischsecretio‚Absonderung‘; Verb dazu istsezernieren, von lateinischsecernere‚absondern‘) oderAbsonderung wird die Abgabe von flüssigen Stoffen, die (im Gegensatz zum Exkret bei derExkretion) eine bestimmte Funktion erfüllen, durch einzelneZellen oderDrüsen bezeichnet. DasSekret (lat.Secretum) wird unwillkürlich abgeschieden; die Regelung geschieht durch dasvegetative Nervensystem sowie durch Rückkopplungsmechanismen, an denen teilweiseHormone beteiligt sind.

Inhaltsverzeichnis

Einteilung

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Nach Richtung der Sekretion

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Werden die Stoffe an innere oder äußere Körperoberflächen abgegeben, spricht man vonexokriner Sekretion. Werden sie dagegen in denExtrazellularraum abgegeben, spricht man voninnerer Sekretion; gelangt das Sekret von dort aus in denBlutkreislauf, spricht man vonendokriner Sekretion oderInkretion und das Drüsenprodukt wird auch alsInkret bezeichnet. Den Begriff „innere Sekretion“ prägte 1855Claude Bernard. Die bereits vonGeorg Ernst Stahl im 18. Jahrhundert geförderte und 1849 vonArnold Adolf Berthold experimentell nahegelegte Lehre von der inneren Sekretion[1] wird alsEndokrinologie bezeichnet.

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

Nach Sekretionsmechanismus

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  • Ekkrine Sekretion: Transport von imZytosol gelösten kleinenIonen oder Molekülen über dieZellmembran mittelsTransportproteinen. Wennosmotisch aktive Teilchen transportiert werden, folgt Wasser nach, worin oft der eigentliche Zweck dieser Sekretion besteht. Beispiel:Schweißdrüsen des Menschen.
  • Merokrine Sekretion: Sekretion perExozytose: 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 vonProteinen. Beispiele:Ohrspeicheldrüse, exokrineBauchspeicheldrüse,Milchdrüse (Proteine undMilchzucker). Exokrine merokrine Drüsen betreiben zusätzlich ekkrine Sekretion, um die Flüssigkeit zu bilden, in der die Proteine gelöst sind.
  • Apokrine Sekretion: Sekretvesikel werden mit umgebendem apikalem Zytoplasma durch einen Teil derZellmembran von der Drüsenzelle abgeschnürt. Beispiele:Duftdrüsen des Menschen,Prostata,Bläschendrüse, Milchdrüse (Fetttröpfchen).
  • Holokrine Sekretion: Die ganze Zelle wird zur Sekretbildung abgegeben und geht zugrunde. Das Sekret füllt die Zelle aus, der Kern wirdpyknotisch und schließlich zerfällt die Zelle. Beispiele:Talgdrüsen,Kropfmilch.

Nach Funktion des Sekrets

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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

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Aufzellulärer Ebene wird auch die Ausschleusung eines einzelnenProteins als Sekretion bezeichnet. Diese Proteine (zum Beispiel Immunglobuline (Antikörper) oder Bestandteile derextrazellulären Matrix) heißen dann auch sekretorische Proteine.

Ferner unterscheidet man die konstitutive Sekretion von der regulierten Sekretion (siehe auchExozytose):

  • Diekonstitutive Sekretion betrifft Proteine ohne besondere Signale (Signaltransduktion). Sie verbleiben in sogenanntendefault-Vesikeln, die mit der Membran verschmelzen und das Protein sezernieren.
  • Bei derregulierten 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 undChromogranin B wahrscheinlich eine bestimmte Funktion, denn sie sorgen für das Aggregieren der auszuschüttenden Proteine. Dieser Prozess ist jedoch noch nicht sicher erforscht.

Eukaryotische Proteinsekretion

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Der Sekretionsweg ist grundsätzlich in allen eukaryotischen Zellen gleich:Vesikel bewegen die produzierten Proteine aus demEndoplasmatischen Retikulum (ER) über denGolgi-Apparat zur Plasmamembran. Nur die Menge der produzierten sekretorischen Proteine variiert. Zum Beispiel werden in Pflanzenzellen Produkte wieKollagen sezerniert, während im menschlichen Verdauungssystem einige Enzyme produziert werden.[2]

Schritte des sekretorischen Weges

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Schema des sekretorischen Wegs.

Erstens synthetisierenRibosomen in der Membran des Endoplasmatischen Retikulums Proteine. Dies wird alsTranslation bezeichnet. Diese Proteine werden entwedercotranslational in die ER-Membran eingebunden (integrale Proteine) oder treten in das ER-Lumen ein, wo ihrSignalpeptid abgespalten wird. Dort werden die Proteinegefaltet und es kann eineN-Glykosylierung stattfinden.[3]

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 dercis-Seite des Golgi-Apparates oder mit einem weiteren Vesikel zur Bildung eines neuencis-Golgis. Vomcis-Golgi gehen auch einige Vesikel zurück zum ER.

Danach bewegen sich die Proteine innerhalb des Golgi von dercis- zurtrans-Seite, während der Golgi-ApparatO-Glykosylierungen einfügt oder dieN-Glykosylierungen modifiziert. Wenn das Protein zumLysosomen transportiert werden soll, erhält es außerdem eineMannose-6-phosphat-Markierung.

Abschließend werden die modifizierten Proteine entweder vomtrans-Golgi zur Plasmamembran transportiert[2] oder zum Lysosomen. Die Anfangs als integrale Proteine synthetisierten Proteine befinden sich auch nun immer noch in der Membran.

Verschiedene Transportvesikel für verschiedene Routen

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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 sindClathrin-Vesikel,COPI-Vesikel undCOPII-Vesikel. COPII-Vesikel knospen vom Endoplasmatischen Retikulum ab. COPI-Vesikel transportieren Proteine innerhalb des Golgi von Cisternae zu Cisternae. Clathrin-Vesikel transportieren Proteine vomtrans-Golgi entweder zuEndosomen oder direkt zur Plasmamembran.[3]

Bakterielle Sekretion

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Hauptartikel:Bakterielle Proteinsekretion

Siehe auch

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Literatur

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  • Rudolf Heidenhain:Physiologie der Absonderungsvorgänge. In:Hermanns Handbuch der Physiologie. Band 5, 1. 1883, S. 173 ff.
  • Georg Löffler, Petro E. Petrides (Hrsg.):Biochemie und Pathobiochemie. 7. Auflage. Springer, Berlin u. a. 2002,ISBN 3-540-42295-1, S. 192.
  • Renate Lüllmann-Rauch:Taschenlehrbuch Histologie. 4. Auflage. Thieme, 2012,ISBN 978-3-13-129244-5, S. 110 ff.

Weblinks

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

Einzelnachweise

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  1. Paul Diepgen,Heinz Goerke:Aschoff/Diepgen/Goerke: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin. 7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 27 und 41.
  2. abH. Lodish, A. Berk, S. L. Zipursky u. a.: Molecular Cell Biology. W. H. Freeman, 2000, abgerufen am 27. Februar 2018 (englisch). 
  3. abTim Hunt:Molecular biology of the cell: the problems book. 6. Auflage. New York 2015,ISBN 978-0-8153-4453-7. 
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