细胞表面及其特化结构.ppt

细胞表面及其特化结构 细胞表面 cellsurface 定义 包围在细胞质外层的复合的结构体系和多功能体系 是细胞之间或细胞与环境相互作用并产生各种复杂功能的部位 细胞表面的结构和功能 结构 细胞膜 细胞外被 膜下溶胶层 细胞连接和细胞表面的特化结构 如鞭毛 纤毛 微绒毛 细胞内褶 糖单位 细胞外被 脂双层 胞质溶胶 功能 支持保护 细胞识别 细胞粘附 免疫应答 运动迁移 物质转运 信号转导 衰老病变等 细胞识别 举例 受精 结合素 巨噬细胞吞噬衰老的红细胞 唾液酸失去 抗原提呈细胞激活T细胞 细胞表面分子 细胞与细胞之间相互辨认和鉴别 接触抑制 体外培养的正常细胞 当贴壁生长成单层 细胞到达一定密度相互接触时 细胞表面糖基转移酶活性增强 细胞外被糖基化作用加快 糖链接触延伸 使细胞表面许多反应受到遮蔽 抑制表面调节装置 膜受体 溶胶层的微丝和微管 的功能活动 细胞的生长和增殖受到抑制 细胞表面的特化结构 质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 这些特化结构在细胞执行特定功能方面具有重要作用 由于其结构细微 多数只能在电镜下观察到 微绒毛 细胞表面伸出的细长指状突起 广泛存在于动物细胞表面 直径约为0 1 m 微绒毛的存在扩大了细胞的表面积 有利于细胞同外环境的物质交换 如小肠上的微绒毛 肿瘤细胞对葡萄糖和氨基酸的需求量都很大 因而大都带有大量微绒毛 皱褶和内褶 细胞表面有一种扁形突起 称为皱褶 ruffle 或片足 lamllipodia 皱褶在形态上不同于微绒毛 它宽而扁 在巨噬细胞的表面上普遍存在着皱褶结构 与吞噬颗粒物质有关 内褶 infolding 是质膜由细胞表面内陷形成的结构 同样具有扩大细胞表面积的作用 这种结构常见于液体和离子交换活动比较旺盛的细胞 巨噬细胞表面的皱褶 纤毛和鞭毛 纤毛 cilia 和鞭毛 flagella 是细胞表面伸出的条状运动装置 二者都来源于中心粒 由9 2微管构成 有的细胞靠纤毛 如草履虫 或鞭毛 如精子和眼虫 在液体中穿行 如气管和输卵管上皮细胞的表面纤毛 虽然细胞本体不动 纤毛的摆动可推动物质越过细胞表面 进行物质运送 细菌表面的鞭毛 人气管上皮细胞表面的纤毛 细胞表面的一种特化结构 细胞连接 相邻细胞表面形成的各种连接装置 细胞连接 celljunction 细胞连接 celljunction 定义 各种组织中的细胞按一定的排列方式互相接触 相邻细胞表面形成的各种连接装置 人小肠壁示意图 细胞连接的类型 紧密连接Tightjunctions 紧密连接示意图 锚定连接anchoringjunction 上皮组织中的锚定连接 黏合带和黏着斑 桥粒 半桥粒 细胞表面连接子扫描电镜图 间隙连接 gapjunction connexon 动物组织中普遍存在的一种细胞连接方式 间隙连接的结构组成 相邻细胞间两个连接子对接形成通道 连接子的类型及对接方式 加强细胞机械连接介导细胞之间通讯 间隙连接的功能 代谢偶联 亲水性通道 离子偶联 离子通道 离子 离子 间隙连接介导细胞通讯参与心脏有节律按次序收缩与舒张 例子 间隙连接新功能的发现 神经迁移 间隙连接蛋白的粘附功能 肿瘤细胞转移 化学突触chemicalsynapse 紧密连接 黏合带 桥粒 间隙连接 半桥粒 黏着斑 肌动蛋白纤维 中间纤维 进一步学习的阅读资料 细胞连接专业网站 http celljunctions med nyu edu 相应的综述文章 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 725 Jiang J X Gu S 2005 Gapjunction andhemichannel independentactionsofconnexins Biochim Biophys Acta1711 208 214 细胞粘附 细胞粘附分子 细胞之间或细胞与细胞外基质之间相互结合并起粘附作用的跨膜糖蛋白 如 神经细胞粘附分子 N CAM 肝细胞粘附分子 L CAM 特点 均为整合膜蛋白 在胞内与细胞骨架成分相连 多数要依赖Ca2 或Mg2 才起作用 同类分子间结合 异嗜性粘着 通过连接分子粘着 细胞粘附的三种机制 粘附分子的主要类型 钙粘素家族 Cadherins 选择素 Selectin 免疫球蛋白超家族 Ig Superfamily IgSF 整合素家族 Integrins 50多个成员的糖蛋白家族属同亲性依赖Ca2 的细胞粘连糖蛋白对胚胎发育中的细胞识别 迁移和组织分化以及成体组织器官构成具有主要作用 Cadherins家族 主要包括 E Cadherins epithelial N Cadherins neural P Cadherins placental Selectin 异亲性依赖于Ca2 能与特异糖基识别并相结合的糖蛋白胞外部分具有凝集素样结构域 lectin likedomain 主要参与白细胞与脉管内皮细胞之间的识别与粘着 主要包括 P Platelet 选择素E Endothelial 选择素L Leukocyte 选择素 Ig Superfamily家族 分子结构中具有与免疫球蛋白类似的结构域的CAM超家族 介导同亲性细胞粘着或异亲性细胞粘着 粘着作用不依赖Ca2 N CAMs在神经组织细胞间粘附中起主要作用 Integrins家族 由 和 两个亚基形成的异源二聚体糖蛋白 人体细胞中已发现24种 链和9种 链 它们相互配合形成不同的二聚体整合素 可与不同的