L’exocytose implique la libération de la matière d'une cellule. Cela se produit lorsque les cellules libèrent leurs produits de sécrétion, par exemple dans les glandes salivaires et le pancréas. Les matières à l'intérieur de la cellule sont entourées par une membrane pour former ce qu'on appelle une vésicule. Ceci déplace à fusionner avec la membrane plasmique qui entoure la cellule, libérant les substances contenues dans la matrice extra-cellulaire, un réseau de molécules de structure à l'extérieur de la cellule. L'exocytose est l'inverse de ce qui se passe dans l’endocytose, où les substances sont prises dans la cellule et une partie de la membrane de la cellule est utilisée pour les joindre. Grâce à l'exocytose, la membrane utilisée pour former une vésicule est restauré à la surface de la cellule. La zone fondue se décompose pour laisser la membrane cellulaire complète, avec l’ancien contenu de la vésicule à l'extérieur de la cellule. Les membranes cellulaires sont chargées négativement - quand ils s'approchent les uns des autres, ils ont tendance à être repoussé - si durant l'exocytose, la présence de ce qu'on appelle des protéines fusogènes avec les ions calcium chargés positivement aident à surmonter cela. L’appareil de Golgi est une collection de citernes où les protéines synthétisées par la cellule sont triés et traités pour la livraison aux différents sites. Il existe une voie de sécrétion de l'appareil de Golgi, avec des lipides et des protéines membranaires de déplacement à l'intérieur des vésicules de la membrane plasmique de la cellule. En général, lorsque l'exocytose se produit, toutes les protéines solubles sont libérées dans la matrice extracellulaire tandis que d'autres protéines et des lipides sont utilisés dans la membrane plasmique. C'est ce qu'on appelle la voie de sécrétion constitutive et il est présent dans toutes les cellules. Parfois, les protéines solubles sont stockées ensemble avec d'autres substances dans ce qu'on appelle les vésicules sécrétoires. Ceux-ci sont libérés sur demande; exemples comprennent des hormones, de l'histamine, enzymes de la digestion et des neurotransmetteurs. Ceci est connu comme la voie sécrétoire de la réglementation. Dans la voie constitutive, les vésicules fusionnent avec la membrane plasmique à l'arrivée, mais les vésicules de sécrétion de la voie de régulation ne le font que lorsque la cellule reçoit un signal. Les signaux peuvent être chimiques, tels que les hormones de fixation à des récepteurs de surface, ou électrique, comme dans les cellules nerveuses. Un nerf synapse est capable de tirer à plusieurs reprises parce que l'exocytose se produit, plusieurs vésicules sont amorcées à l'intérieur de la cellule. Les vésicules de sécrétion peuvent voyager assez loin pour atteindre la membrane plasmique. Dans les cellules nerveuses, les vésicules peuvent se déplacer sur des distances allant jusqu'à environ 3 pieds (environ 1 m) avant d'arriver à la terminaison nerveuse. Le processus est facilité par ce qu'on appelle des protéines motrices qui propulsent le long de minuscules tubes vésicules appelées microtubules. Lorsque les vésicules fusionnent avec la membrane cellulaire de la voie constitutive, leurs contenus deviennent une partie de la membrane et qu'elle augmente en taille. Ce n'est que temporaire, car le processus inverse, l'endocytose, agit simultanément à enlever les parties de la membrane. Il doit y avoir un équilibre entre l'addition et la soustraction à partir de la membrane et dans la croissance des cellules est pondéré vers cette addition.