2020/2/10*细胞表面及其特化CELLSURFACE2020/2/10*思考题何谓细胞间连接?有哪些类型?结构上有何特点?细胞连接对各种组织的形成有何意义?2020/2/10*内容提要一、细胞外被与胞质溶胶二、细胞表面的特化结构微绒毛细胞内褶纤毛、鞭毛三、细胞间的连接封闭连接锚定连接通讯连接四、细胞外基质2020/2/10*细胞表面(cellsurface)定义:包围在细胞质外层的复合结构体系和多功能体系,是细胞与外界环境物质相互作用产生各种复杂功能的部位。构成:细胞膜细胞外被胞质溶胶细胞连接细胞表面特化结构等2020/2/10*一、细胞外被与胞质溶胶(一)、细胞外被细胞表面一层富含糖类物质的结构。电镜下,厚约10~20nm,边界不甚明确。功能:糖链交错分布,在细胞表面构成一个网络状弥散的屏障,起支持和保护作用。2020/2/10*细胞外被由构成质膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖链组成。2020/2/10*(二)、胞质溶胶细胞膜下厚0.1-0.2µm的较粘滞物质,含较多微丝和微管。功能:较强的抗张强度,维持细胞的形态、极性,调节膜蛋白的分布和运动等2020/2/10*二、细胞表面的特化结构细胞膜常带有许多特化的附属结构。如:微绒毛、褶皱、纤毛、鞭毛等等。在细胞执行特定功能。多数只能在电镜下观察到2020/2/10*微绒毛microvillus细胞表面伸出的细长指状突起,广泛存在于动物细胞表面。内芯由肌动蛋白丝束组成。功能:扩大细胞表面积,有利于细胞同外环境的物质交换。2020/2/10*微绒毛2020/2/10*小鼠小肠上皮细胞的冰冻断裂电镜照片M为线粒体,MV为微绒毛2020/2/10*细胞内褶cellinfolding细胞膜由细胞表面内陷形成的结构。以相反的方式扩大了细胞的表面积。功能:常见于液体和离子交换活动比较旺盛的细胞,扩大作用面积。2020/2/10*皱褶(ruffle)细胞表面的扁形突起,也称为片足。普遍存在于巨噬细胞的表面上。功能:与吞噬颗粒物质有关。SEMimageofalveolar(Lung)macrophageattackingE.coli.(Showruffleonthecellsurface)2020/2/10*细胞表面伸出的细长突起,表面围以细胞膜,内部由微管构成。二者在发生和结构上并没有什么差别。功能:细胞的运动装置纤毛(cilia)和鞭毛(flagella)2020/2/10*纤毛长约5~10μm,直径约0.3~0.5μm,数目多。鞭毛长约150μm,数目少。气管表面的纤毛上皮细胞精子的鞭毛2020/2/10*Humansperm2020/2/10*三、细胞连接celljunction定义:相邻细胞表面密切接触区域特化形成的各种结构。功能:加强细胞间机械接触,维持组织结构完整性,维持、协调细胞功能。分类:封闭连接锚定连接通讯连接2020/2/10*(一)、封闭连接occludingjunctions又称紧密连接结构:相邻细胞膜由跨膜糖蛋白形成点状融合的封闭链,胞质面有蛋白颗粒连成的嵴网,外面是与蛋白颗粒互补的沟。点状对合结构2020/2/10*2.分布:广泛分布于各种上皮细胞管腔面细胞间隙顶端。如:消化道、血管、膀胱、生殖道等。3.功能•封闭相邻细胞间的接缝,防止溶液渗入,封闭上皮细胞的间隙,保证组织内环境的稳定。2)构成脑血屏障和睾血屏障。2020/2/10*(二)、锚定连接anchoringjunction结构:一个细胞骨架成分与相邻细胞骨架成分或细胞外基质相连而成。组成蛋白:细胞内附着蛋白;跨膜连接糖蛋白分类:根据参与连接的细胞骨架成分黏合带、黏合斑和隔状连接(肌动蛋白)桥粒、半桥粒(中间纤维)2020/2/10*1、黏合带adhesionbelt1.带状桥粒(粘着带):1)分布:紧密连接的下方。2)结构:连续的带状结构相邻胞间存在15-20nm间隙,胞质面有张力的微丝束平行环绕细胞膜。2020/2/10*2、桥粒desmosome结构:在相邻细胞之间形成纽扣式结构,将细胞铆接在一起,连接处有宽约30nm的间隙,其中充满丝状物质。功能:将相邻细胞的骨架系统或将细胞与基质相连形成一个坚挺、有序的细胞群体。支持和抵抗外界压力与张力。分布:存在于承受强拉力的组织中,如皮肤、口腔、食管等处的复层扁平上皮细胞间。由各种连接蛋白形成的胞质斑跨膜连接糖蛋白角蛋白纤维细胞间隙2020/2/10*Desmosomesinspinouslayerofhumanskin2020/2/10*半桥粒hemidesmosome分布:上皮细胞和基膜间,是上皮细胞与基底层的连接装置。仅细胞基底面有胞质斑。将上皮细胞固定在基膜上。功能:固定,防止上皮细胞与基膜脱离2020/2/10*HemidesmosomesHemidesmosomeTEMKeratinfilaments2020/2/10*半桥粒(hemidesmosome):位于上皮细胞基面与基膜之间,连接蛋白为整合素。连接的细胞内骨架成分为角蛋白。2020/2/10*(三)、通讯连接communicationjunction是细胞间连接通道,介导细胞间通讯。分为:间隙连接、化学突触。化学突触Chemicalsynapse2020/2/10*间隙连接连接处细胞间有2-4nm的缝隙,故名。结构:连接处,相邻细胞膜中有六角形颗粒,直径6~8nm,称连接子connexon连接子:6个跨膜蛋白围成直径2nm的通道,相邻细胞的连接子一一对应,从而在细胞间建立了电和代谢偶连结构。2020/2/10*连接子:6个亚单位环列形成长7.5nm、外径6nm、内径1.5nm的亲水通道。相邻细胞的2个连接子对合连接。相邻细胞对应连接子通道由6个亚单位构成的连接子1.5nm亲水通道相邻细胞膜2020/2/10*间隙连接通道的开启、关闭2020/2/10*AFMimageofconnexonA.OpenstateinCa2+freebuffer;B.Close2020/2/10*间隙连接功能:(1)细胞连接;(2)细胞通讯。分布:分布广泛,几乎所有的动物组织中都存在。2020/2/10*2020/2/10*细胞连接2020/2/10*各类连接的比较2020/2/10*存在于细胞间的大分子结构EM与细胞外被不同:EM与细胞质膜中细胞外基质受体结合,同细胞建立相互关系细胞外被是由质膜中的糖蛋白和糖脂伸出的糖链组成的质膜表面结构四、细胞外基质extracellularmatrix,EM2020/2/10*(一)、结构分布于细胞外空间,由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构。结缔组织中最为发达。(二)、主要功能1、构成支持细胞的框架;2、负责组织的构建;3、调控细胞形态、生长、分裂、分化和凋亡等。2020/2/10*(三)、组成成分细胞外基质多糖:氨基聚糖、蛋白聚糖纤维蛋白结构作用:胶原、弹性蛋白黏合作用:非胶原糖蛋白(纤连蛋白)、层黏连蛋白2020/2/10*1、氨基聚糖glycosaminoglycan,GAG结构特征:由重复的二糖单位聚合成的无分支直链多糖二糖中一个为氨基糖呈强负电性N-乙酰半乳糖胺-4-硫酸残基2020/2/10*分类透明质酸hyaluronicacid,HA硫酸软骨素、硫酸皮肤素硫酸类肝素、肝素硫酸角质素氨基聚糖2020/2/10*HAHA分子结构最简单,是唯一不含硫酸的氨基聚糖功能:润滑剂作用胚胎发育早期,促进细胞增殖,阻止细胞分化组织创伤修复时,对细胞迁移、伤口愈合有特殊作用2020/2/10*2、蛋白聚糖proteoglycan,PG结构特征:由除HA外的氨基聚糖与蛋白质共价结合形成的含糖量极高的(95%)糖蛋白。结合的蛋白质称为核心蛋白coreprotein核心蛋白氨基聚糖链与核心蛋白的连接方式2020/2/10*蛋白聚糖单体:一条核心蛋白肽链共价结合数百条氨基聚糖链。蛋白聚糖2020/2/10*蛋白聚糖多聚体:若干蛋白聚糖单体以非共价键与HA结合蛋白聚糖2020/2/10*功能抗压,缓冲:减轻冲撞造成的损伤筛选:作为分子和细胞通透的筛蛋白聚糖2020/2/10*3、胶原collagen结缔组织中的成纤维细胞和其他一些细胞分泌产生的纤维蛋白家族。构成结缔组织、骨、软骨的主要成分。2020/2/10*结构特征原胶原tropocollagen原纤维collagenfibril胶原纤维collagenfiber胶原2020/2/10*功能胞外基质的骨架结构影响细胞的形态和生长胶原2020/2/10*4、弹性蛋白elastin特征:具有很强的弹性高度疏水性蛋白质呈无规则卷曲状分布:皮肤大动脉血管、肺、韧带等2020/2/10*5、纤连蛋白fibronectinFN既可与细胞外基质中其他大分子结合,又可与细胞结合,将细胞黏着于细胞外基质。分类:血浆FN(可溶)细胞FN(不溶)2020/2/10*血浆FN结构特征纤连蛋白纤维状糖蛋白二聚体,羧基端一对二硫键将两个亚基连在一起,呈V字形。2020/2/10*功能与胞外基质中多类成分结合,促进细胞外基质其他成分的沉积。作为中介,使细胞与胞外基质黏着。促进细胞迁移,影响细胞迁移的方向和速度。纤连蛋白2020/2/10*小结细胞外被与胞质溶胶细胞表面的特化结构细胞间的连接结构、分布、功能封闭连接、锚定连接、通讯连接细胞外基质2020/2/10*THEEND