細(xì)胞表面及其特化結(jié)構(gòu)

關(guān)于細(xì)胞表面及其特化結(jié)構(gòu)第1頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞表面(cellsurface)定義：包圍在細(xì)胞質(zhì)外層的復(fù)合的結(jié)構(gòu)體系和多功能體系，是細(xì)胞之間或細(xì)胞與環(huán)境相互作用并產(chǎn)生各種復(fù)雜功能的部位。第2頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞表面的結(jié)構(gòu)和功能

結(jié)構(gòu):細(xì)胞膜，細(xì)胞外被，膜下溶膠層，細(xì)胞連接和細(xì)胞表面的特化結(jié)構(gòu)(如鞭毛，纖毛，微絨毛，細(xì)胞內(nèi)褶)。糖單位細(xì)胞外被脂雙層胞質(zhì)溶膠

功能:支持保護(hù)，細(xì)胞識別，細(xì)胞粘附，免疫應(yīng)答，運動遷移，物質(zhì)轉(zhuǎn)運，信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，衰老病變等。第3頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞識別舉例：受精（結(jié)合素）；巨噬細(xì)胞吞噬衰老的紅細(xì)胞（唾液酸失去）；抗原提呈細(xì)胞激活T細(xì)胞（細(xì)胞表面分子）。細(xì)胞與細(xì)胞之間相互辨認(rèn)和鑒別。第4頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三接觸抑制

體外培養(yǎng)的正常細(xì)胞,當(dāng)貼壁生長成單層，細(xì)胞到達(dá)一定密度相互接觸時，細(xì)胞表面糖基轉(zhuǎn)移酶活性增強，細(xì)胞外被糖基化作用加快，糖鏈接觸延伸，使細(xì)胞表面許多反應(yīng)受到遮蔽，抑制表面調(diào)節(jié)裝置（膜受體——溶膠層的微絲和微管）的功能活動，細(xì)胞的生長和增殖受到抑制。第5頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞表面的特化結(jié)構(gòu)

質(zhì)膜常帶有許多特化的附屬結(jié)構(gòu)。如：微絨毛、褶皺、纖毛、鞭毛等等，這些特化結(jié)構(gòu)在細(xì)胞執(zhí)行特定功能方面具有重要作用。由于其結(jié)構(gòu)細(xì)微，多數(shù)只能在電鏡下觀察到。第6頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三微絨毛

細(xì)胞表面伸出的細(xì)長指狀突起，廣泛存在于動物細(xì)胞表面，直徑約為0.1μm。微絨毛的存在擴大了細(xì)胞的表面積，有利于細(xì)胞同外環(huán)境的物質(zhì)交換，如小腸上的微絨毛。腫瘤細(xì)胞對葡萄糖和氨基酸的需求量都很大，因而大都帶有大量微絨毛。第7頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三皺褶和內(nèi)褶

細(xì)胞表面有一種扁形突起，稱為皺褶（ruffle）或片足（lamllipodia）。皺褶在形態(tài)上不同于微絨毛，它寬而扁，在巨噬細(xì)胞的表面上普遍存在著皺褶結(jié)構(gòu)，與吞噬顆粒物質(zhì)有關(guān)。

內(nèi)褶（infolding）是質(zhì)膜由細(xì)胞表面內(nèi)陷形成的結(jié)構(gòu)，同樣具有擴大細(xì)胞表面積的作用。這種結(jié)構(gòu)常見于液體和離子交換活動比較旺盛的細(xì)胞。巨噬細(xì)胞表面的皺褶第8頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三纖毛和鞭毛

纖毛（cilia）和鞭毛（flagella）是細(xì)胞表面伸出的條狀運動裝置。二者都來源于中心粒，由9+2微管構(gòu)成。有的細(xì)胞靠纖毛（如草履蟲）或鞭毛（如精子和眼蟲）在液體中穿行；如氣管和輸卵管上皮細(xì)胞的表面纖毛，雖然細(xì)胞本體不動，纖毛的擺動可推動物質(zhì)越過細(xì)胞表面，進(jìn)行物質(zhì)運送。細(xì)菌表面的鞭毛人氣管上皮細(xì)胞表面的纖毛第9頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞表面的一種特化結(jié)構(gòu)---細(xì)胞連接相鄰細(xì)胞表面形成的各種連接裝置

——細(xì)胞連接（celljunction)第10頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞連接(celljunction）定義：各種組織中的細(xì)胞按一定的排列方式互相接觸,相鄰細(xì)胞表面形成的各種連接裝置。人小腸壁示意圖第11頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞連接的類型類型結(jié)構(gòu)分類主要特征緊密連接錨定連接黏合連接黏合帶黏著斑橋粒連接橋粒半橋粒通訊連接間隙連接化學(xué)突觸相鄰細(xì)胞膜形成封閉鏈肌動蛋白纖維參與錨定細(xì)胞與細(xì)胞連接細(xì)胞與外基質(zhì)連接中間纖維參與錨定細(xì)胞與細(xì)胞連接細(xì)胞與外基質(zhì)連接由連接子介導(dǎo)細(xì)胞通訊神經(jīng)突觸通訊封閉連接上皮細(xì)胞、腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞上皮細(xì)胞上皮細(xì)胞基部心肌細(xì)胞、上皮細(xì)胞上皮細(xì)胞基部大多數(shù)動物組織細(xì)胞神經(jīng)元和神經(jīng)-肌細(xì)胞間主要分布第12頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三緊密連接

Tightjunctions第13頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三緊密連接示意圖第14頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三錨定連接

anchoringjunction

第15頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三上皮組織中的錨定連接第16頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三黏合帶和黏著斑第17頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三橋粒半橋粒第18頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞表面連接子掃描電鏡圖間隙連接(gapjunction)connexon動物組織中普遍存在的一種細(xì)胞連接方式第19頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三間隙連接的結(jié)構(gòu)組成相鄰細(xì)胞間兩個連接子對接形成通道由6個連接子蛋白組成連接子四次跨膜蛋白，種類多于20種組織細(xì)胞特異性：心肌細(xì)胞為Cx43

傳導(dǎo)細(xì)胞為Cx40連接子蛋白第20頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三連接子的類型及對接方式同源連接子：由6個相同的連接子蛋白構(gòu)成異源連接子：由不同的連接子蛋白構(gòu)成第21頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三加強細(xì)胞機械連接介導(dǎo)細(xì)胞之間通訊間隙連接的功能代謝偶聯(lián)：親水性通道離子偶聯(lián)：離子通道離子離子第22頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三間隙連接介導(dǎo)細(xì)胞通訊參與心臟有節(jié)律按次序收縮與舒張例子第23頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三間隙連接新功能的發(fā)現(xiàn)神經(jīng)遷移間隙連接蛋白的粘附功能腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移？第24頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三化學(xué)突觸chemicalsynapse

第25頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三緊密連接黏合帶橋粒間隙連接半橋粒黏著斑肌動蛋白纖維中間纖維第26頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三進(jìn)一步學(xué)習(xí)的閱讀資料細(xì)胞連接專業(yè)網(wǎng)站：/相應(yīng)的綜述文章：1.Macara,I.G.etal.2006.ClosingtheGAPbetweenpolarityandvesicletransport.Cell125:419-421.2.MaedaS,etal.2009.Structureoftheconnexin26gapjunctionchannelat3.5Aresolution.Nature458(7238):597-602.3.KawasakiA,etal.2009.Modulationofconnexin43inrotenone-inducedmodelofParkinson'sdisease.Neuroscience160(1):61-68.4.

FreidinM,etal.2009.Connexin32increasestheproliferativeresponseofSchwanncellstoneuregulin-1(Nrg1).ProcNatlAcadSciUSA.106(9):3567-72

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第27頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞粘附細(xì)胞粘附分子——細(xì)胞之間或細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間相互結(jié)合并起粘附作用的跨膜糖蛋白。如：神經(jīng)細(xì)胞粘附分子(N-CAM)；肝細(xì)胞粘附分子(L-CAM)。特點：均為整合膜蛋白，在胞內(nèi)與細(xì)胞骨架成分相連；多數(shù)要依賴Ca2+或Mg2+才起作用。同類分子間結(jié)合異嗜性粘著通過連接分子粘著

細(xì)胞粘附的三種機制第28頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三粘附分子的主要類型

鈣粘素家族（Cadherins）

選擇素（Selectin） 免疫球蛋白超家族(Ig-Superfamily，IgSF)

整合素家族（Integrins）

第29頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三

50多個成員的糖蛋白家族屬同親性依賴Ca2+的細(xì)胞粘連糖蛋白對胚胎發(fā)育中的細(xì)胞識別、遷移和組織分化以及成體組織器官構(gòu)成具有主要作用

Cadherins家族

主要包括：E-Cadherins(epithelial)N-Cadherins(neural)

P-Cadherins(placental)第30頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三Selectin

異親性依賴于Ca2+能與特異糖基識別并相結(jié)合的糖蛋白胞外部分具有凝集素樣結(jié)構(gòu)域(lectin-likedomain)主要參與白細(xì)胞與脈管內(nèi)皮細(xì)胞之間的識別與粘著主要包括：P(Platelet)選擇素E(Endothelial)選擇素L(Leukocyte)選擇素

第31頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三Ig-Superfamily家族

*分子結(jié)構(gòu)中具有與免疫球蛋白類似的結(jié)構(gòu)域的CAM超家族。*介導(dǎo)同親性細(xì)胞粘著或異親性細(xì)胞粘著*粘著作用不依賴Ca2+*N-CAMs