细胞连接.ppt

主要内容 1 细胞连接类型 分布 各有什么功能 一 细胞连接 3 一 细胞连接 在多细胞生物的组织中 细胞与细胞间和细胞与细胞外基质间往往形成一些结构关系 这些结构称为细胞连接 celljunctions 细胞黏附是细胞连接的起始 细胞连接是细胞黏附的发展 是细胞间结构和功能联系的基本形式 4 一 细胞连接 根据行使功能的不同 细胞连接可分为三类 封闭连接 occludingjunctions 锚定连接 anchoringjunctions 通讯连接 communicatingjunctions 5 封闭连接 将相邻上皮细胞的质膜紧密连接在一起 阻止溶液中的小分子沿细胞间隙从细胞一侧渗透到另一侧 两种形式 紧密连接间壁连接 封闭连接的主要形式 存在于无脊椎动物上皮细胞的紧密连接 封闭连接 紧密连接 tightjunctions 又称封闭小带 zonulaoccludens 是存在于脊椎动物上皮细胞间以及表皮细胞间的连接 长度约50 400nm 相邻细胞之间的质膜紧密结合 没有缝隙 细胞顶面 在连接区内 质膜上有许多跨膜蛋白质分子排成分支链索条与相邻细胞质膜上的链索条对应结合 将细胞间隙密封起来 紧密连接 由相邻细胞的膜整合蛋白颗粒结合排列而成 细胞侧面冰冻蚀刻电镜图 紧密连接结构示意图 焊接线网络 嵴线 最新研究表明 紧密连接处还有小孔沟通 允许小分子和离子从一个细胞进入另一个细胞 紧密连接的主要作用 封闭相邻细胞间的接缝 防止一些大分子在细胞间隙中自由穿行 从而迫使物质只能穿过细胞进入体内 从而保证了机体内环境的相对稳定 紧密连接的功能 1 封闭作用 紧密连接阻止物质穿过细胞间隙进入体内 封闭连接 日本京都大学的ShoichiroTsukita和他的同事发现小鼠缺失密封蛋白Claudin 1蛋白时 皮肤就会发生泄漏 缺失Claudin 1蛋白后 实验小鼠的皮肤细胞仍然以分层的形式存在 个体细胞似乎也正常 但小鼠却在1岁时脱水死亡 因为这些小鼠没有了保水功能 无法形成紧密连接 YumikoKiuchi Saishin ShimpeiGotoh MikioFuruse etal DifferentialExpressionPatternsofClaudins TightJunctionMembraneProteins inMouseNephronSegments JOURNALOFTHEAMERICANSOCIETYOFNEPHROLOGY 2002 13 875 886 封闭连接 紧密连接能机械地将相临细胞连接成一整体 如脑血屏障 血睾屏障 肠上皮细胞等 紧密连接的的存在可防止膜蛋白的自由扩散 使膜蛋白定位于质膜的一定区域之中 2 膜蛋白在质膜中的定位 3 机械连接作用 封闭连接 锚定连接 机械地将相临细胞或将细胞与基膜相连形成一个牢固而有序的细胞群体或组织 广泛存于各种上皮细胞中 特别是在受机械张力较大的组织中尤为丰富 如心脏 肌肉及上皮组织等 分两类 与肌动蛋白丝相连的称黏着连接 黏着带 黏着斑 与中间纤维相连接的称桥粒连接 桥粒 半桥粒 粘合连接 点状 桥粒 中间丝 肌动蛋白丝 锚定连接作用图解 此种连接呈带状 位于某些上皮细胞紧密连接的下方 黏着带处相邻细胞膜的间隙为20 30nm 介于紧密连接和桥粒之间 所以也被称为中间连接或带状桥粒 黏着带 此种连接呈带状 位于某些上皮细胞紧密连接的下方 黏着带处相邻细胞膜的间隙为20 30nm 介于紧密连接和桥粒之间 所以也被称为中间连接或带状桥粒 黏着带 在粘合带处 相邻细胞间有间隙 间隙两侧的质膜有伸出的跨膜蛋白 相互粘合 将相邻细胞的质膜连在一起 粘合带结构图解 钙粘蛋白 粘合连接 参与粘合带的主要蛋白是钙黏着蛋白和肌动蛋白 黏着带 连接位于上皮细胞紧密连接的下方 肌动蛋白纤维与细胞外基质之间的连接方式 这是与黏着带的根本区别 黏着斑 功能 介导细胞与细胞外基质的粘着 粘合斑结构与细胞骨架连接关系示意图 参与粘着带连接的膜整合蛋白是钙粘着蛋白 而参与粘着斑连接的是整联蛋白 粘着带连接实际上是两个相邻细胞膜上的钙粘着蛋白与钙粘着蛋白的连接 而粘着斑连接是整联蛋白与细胞外基质中的纤粘连蛋白的连接 因整联蛋白是纤粘连蛋白的受体 所以粘着斑连接是通过受体与配体的结合 黏着带与黏着斑区别 桥粒的电镜图象和结构示意图 相邻细胞中的中间丝通过细胞质斑和钙粘蛋白构成了穿胞细胞骨架网络 桥粒 desmosomes 存在于承受强拉力的组织中 如皮肤 口腔 食道等处的复层鳞状上皮细胞之间和心肌中 桥粒处相邻细胞膜间的间隙约30nm 在连接处细胞间形成纽扣状结构 质膜下方有一致密的细胞质斑 相邻两细胞的致密斑由跨膜连接糖蛋白相互连接 桥粒 desmosomes 相邻细胞中的中间丝通过细胞质斑和钙粘蛋白构成了穿胞细胞骨架网络 因此胞质中的细胞骨架通过桥粒而相互连接成一连续纤维网 犹如一根大梁一般支撑着整个上皮层 桥粒主要功能 维持上皮组织细胞的整体性增加细胞的机械强度 半桥粒 半桥粒是细胞与胞外基质间的连接形式 参与的细胞骨架仍然是中间丝 其质膜上的跨膜粘连蛋白是整联蛋白 与整联蛋白相连的胞外基质是层粘连蛋白 因为只有半个钮扣式结构故而称为半桥粒 hemi desmosomes hemi desmosomes 第二节细胞之间的连接结构 半桥粒 半桥粒结构示意图 整联蛋白 半桥粒与上皮细胞间的桥粒有如下不同之处 半桥粒只在细胞内形成桥粒斑结构 其另一侧为基膜 穿膜连接蛋白为整联蛋白 integrins 家族成员 细胞外基质的受体蛋白 而不是钙粘蛋白 桥粒中 细胞内的胞质附着蛋白与桥粒中的不同 间隙连接 gapjunction 化学突触 chemicalsynapse 胞间连丝 plasmodesmata 于植物细胞间 存在于大多数动物组织中 于神经细胞间和神经 肌肉间 通讯连接 通讯连接 动物界中所有动物的大多数组织都存在间隙连接 在连接处细胞间有2 4nm的缝隙 故尔得名 除骨骼肌细胞及血细胞外 几乎所有的动物组织细胞都利用间隙连接实现通讯联系 间隙连接 gapjunction 间隙连接处有许多排列规则的微型管道 将相邻细胞的质膜连接起来 这些管道由相邻细胞各提供一半 每一半都是由6个跨膜蛋白分子围成的结构单元 称为连接子 connexon 冰冻断裂显示质膜中的多个间隙连接 每一间隙连接含有数百个连接子 第二节细胞之间的连接结构 间隙连接与连接子的电镜照片 间隙连接在细胞间建立起通讯偶联关系 对细胞和机体的生命活动有着重要的影响 其主要功能有以下几方面 细胞分化 协调代谢 电兴奋传导 为胚胎提供了一条细胞间信号传递的途径 是传递控制细胞生长和分化的信息的结构基础 间隙连接允许离子和小分子通过 从而可协调细胞间的代谢活动 间隙连接起传导电信号的作用 可在瞬间将一些细胞的电兴奋活动传递到相邻的细胞 可保证组织细胞的反应速度和反应的严格同步化 神经末梢处 电紧张突触 第二节细胞之间的连接结构 化学突触 chemicalsynapse 通讯连接 存在于可兴奋细胞间的细胞连接方式 它通过释放神经递质传导兴奋而得名 由突触前膜 突触后膜