CH质膜及其表面的特化结构

1、1会计学CH质膜及其表面的特化结构质膜及其表面的特化结构Diphosphatidylglycerol（心磷脂）（心磷脂）|N+|CH2|CH2OPCH2CH2OOO|CCCH3CH3CH3|OO_|CH|OO胆胆 碱碱磷酸根磷酸根甘甘 油油脂肪酸链脂肪酸链磷酸胆碱磷酸胆碱(a) 水面的磷脂分子层；水面的磷脂分子层； (b) 水溶液中的磷脂分子团；水溶液中的磷脂分子团； (c) 球形脂质体；球形脂质体； (d) 平面脂质体膜；平面脂质体膜； (e) 用于疾病治疗的脂质体的示意图用于疾病治疗的脂质体的示意图长碳氢链长碳氢链糖磷脂酰肌醇糖磷脂酰肌醇GPI、整合蛋白；、脂锚定蛋白；、外周蛋白、整合蛋白

2、；、脂锚定蛋白；、外周蛋白蛋白与膜的结合方式蛋白与膜的结合方式 膜脂的不对称性：同一种脂分子在膜的脂双层膜脂的不对称性：同一种脂分子在膜的脂双层 中呈不均匀分布，如：中呈不均匀分布，如：PC和和SM主要分布在外主要分布在外 小叶，小叶，PE和和PS分布在内小叶。分布在内小叶。 某些膜蛋白只有在特定膜脂存在时才能发挥其某些膜蛋白只有在特定膜脂存在时才能发挥其 功能，如：去除周围的脂，则功能，如：去除周围的脂，则Na+-K+-ATP酶失酶失 去活性，线粒体内膜的细胞色素氧化酶，需要去活性，线粒体内膜的细胞色素氧化酶，需要 心磷脂存在才具活性。心磷脂存在才具活性。 复合糖的不对称性：糖脂和糖蛋白只分

3、布于细复合糖的不对称性：糖脂和糖蛋白只分布于细 胞膜的外表面。胞膜的外表面。 膜蛋白的不对称性：每种膜蛋白分子在细胞膜膜蛋白的不对称性：每种膜蛋白分子在细胞膜 上都具有特定的方向性和分布的区域性。如各上都具有特定的方向性和分布的区域性。如各 种激素受体分布在细胞膜外表面，细胞色素氧种激素受体分布在细胞膜外表面，细胞色素氧 化酶位于线粒体内膜基质侧。化酶位于线粒体内膜基质侧。细胞外被是细胞膜的正常细胞外被是细胞膜的正常 结构组分结构组分!岩藻糖岩藻糖半乳糖半乳糖N-乙酰乙酰葡糖胺葡糖胺葡萄糖葡萄糖半乳糖半乳糖半乳糖半乳糖岩藻糖岩藻糖半乳糖半乳糖N-乙酰乙酰葡糖胺葡糖胺葡萄糖葡萄糖半乳糖半乳糖N-

4、乙酰乙酰半乳糖苷半乳糖苷岩藻糖岩藻糖半乳糖半乳糖N-乙酰乙酰葡糖胺葡糖胺葡萄糖葡萄糖半乳糖半乳糖O-抗原抗原A-抗原抗原B-抗原抗原半乳糖半乳糖N-乙酰乙酰半乳糖苷半乳糖苷+生物种类生物种类 细胞外细胞外结结 构构 结构纤维结构纤维 水化基质水化基质 组组 分分 粘连分子粘连分子 动动 物物细细 胞胞胞胞 外外基基 质质胶胶 原原弹性蛋白弹性蛋白氨基聚糖氨基聚糖蛋白聚糖蛋白聚糖纤粘连蛋白纤粘连蛋白层粘连蛋白层粘连蛋白植植 物物细细 胞胞细胞壁细胞壁 纤维素纤维素 半纤维半纤维伸展蛋白伸展蛋白 果胶质果胶质 胞外基质主要成分与结构示意图胞外基质主要成分与结构示意图Structure of col

5、lagen 原胶原进而聚合装配成胶原原纤维原胶原进而聚合装配成胶原原纤维 （collagen fibril）和胶原纤维（）和胶原纤维（collagen fiber） 原胶原间的交联由侧向相邻的原胶原间的交联由侧向相邻的lys或或hly间进间进 行羟醛缩合产生。行羟醛缩合产生。 原胶原共价交联后成为具有抗张强度的不溶原胶原共价交联后成为具有抗张强度的不溶 性胶原。性胶原。 胚胎及新生儿的胶原因缺乏分子间的交联而易于抽胚胎及新生儿的胶原因缺乏分子间的交联而易于抽 提。提。 随年龄增长，交联日益增多，组织僵硬老化。随年龄增长，交联日益增多，组织僵硬老化。 胶原是人体最丰富的蛋白，占蛋白总量的胶原是人

6、体最丰富的蛋白，占蛋白总量的 30以上。以上。氨基聚糖氨基聚糖二糖单位二糖单位硫酸基硫酸基分布组织分布组织透明质酸透明质酸葡萄糖醛酸，葡萄糖醛酸，N-乙酰葡萄糖乙酰葡萄糖0结缔组织、皮肤、结缔组织、皮肤、软骨、玻璃体、滑液软骨、玻璃体、滑液硫酸软骨素硫酸软骨素葡萄糖醛酸，葡萄糖醛酸，N-乙酰半乳糖乙酰半乳糖0.22.3软骨、角膜、骨、软骨、角膜、骨、皮肤、动脉皮肤、动脉硫酸皮肤素硫酸皮肤素葡萄糖醛酸或葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸，艾杜糖醛酸，N-乙酰葡萄糖乙酰葡萄糖1.02.0皮肤、血管、皮肤、血管、心、心瓣膜心、心瓣膜硫酸硫酸乙酰肝素乙酰肝素葡萄糖醛酸或葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸，艾杜糖醛酸，N-乙酰

7、葡萄糖乙酰葡萄糖0.23.0肺、动脉、细胞表面肺、动脉、细胞表面肝素肝素葡萄糖醛酸或葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸，艾杜糖醛酸，N-乙酰葡萄糖乙酰葡萄糖2.03.0 肺、肝、皮肤、肥大细胞肺、肝、皮肤、肥大细胞硫酸角质素硫酸角质素半乳糖，半乳糖，N-乙酰葡萄糖乙酰葡萄糖0.91.8软骨、角膜、椎间盘软骨、角膜、椎间盘核心蛋白核心蛋白硫酸软骨素硫酸软骨素硫酸角质素硫酸角质素透明质酸透明质酸蛋白聚糖构成的模式图蛋白聚糖构成的模式图Link proteinPerl:基底膜蛋白聚糖基底膜蛋白聚糖 En:巢蛋白巢蛋白 Col-:四型胶原四型胶原Lm:层粘连分子层粘连分子纤连蛋白分子通过整联蛋白与细胞纤连蛋白分子

8、通过整联蛋白与细胞骨架结合的示意图骨架结合的示意图 微绒毛的结构微绒毛的结构内褶内褶Human sperm 细胞外基质不只具有连接、支持、保水、抗压细胞外基质不只具有连接、支持、保水、抗压及保护等物理学作用，而且对细胞的基本生命活动及保护等物理学作用，而且对细胞的基本生命活动发挥全方位的生物学作用。发挥全方位的生物学作用。1影响细胞的存活、生长与死亡影响细胞的存活、生长与死亡 正常真核细胞，除成熟血细胞外，大多须粘附正常真核细胞，除成熟血细胞外，大多须粘附于特定的细胞外基质上才能抑制凋亡而存活，称为于特定的细胞外基质上才能抑制凋亡而存活，称为定着依赖性。例如，上皮细胞及内皮细胞一旦脱离定着依赖

9、性。例如，上皮细胞及内皮细胞一旦脱离了细胞外基质则会发生程序性死亡。此现象称为凋了细胞外基质则会发生程序性死亡。此现象称为凋亡。亡。 不同的细胞外基质对细胞增殖的影响不同。不同的细胞外基质对细胞增殖的影响不同。例如，成纤维细胞在纤粘连蛋白基质上增殖加快，例如，成纤维细胞在纤粘连蛋白基质上增殖加快，在层粘连蛋白基质上增殖减慢；而上皮细胞对纤粘在层粘连蛋白基质上增殖减慢；而上皮细胞对纤粘连蛋白及层粘连蛋白的增殖反应则相反。肿瘤细胞连蛋白及层粘连蛋白的增殖反应则相反。肿瘤细胞的增殖丧失了定着依赖性，可在半悬浮状态增殖。的增殖丧失了定着依赖性，可在半悬浮状态增殖。2决定细胞的形状决定细胞的形状 体外实

10、验证明，各种细胞脱离了细胞外基体外实验证明，各种细胞脱离了细胞外基质呈单个游离状态时多呈球形。同一种细胞在质呈单个游离状态时多呈球形。同一种细胞在不同的细胞外基质上粘附时可表现出完全不同不同的细胞外基质上粘附时可表现出完全不同的形状。上皮细胞粘附于基膜上才能显现出其的形状。上皮细胞粘附于基膜上才能显现出其极性。细胞外基质决定细胞的形状这一作用是极性。细胞外基质决定细胞的形状这一作用是通过其受体影响细胞骨架的组装而实现的。不通过其受体影响细胞骨架的组装而实现的。不同细胞具有不同的细胞外基质，介导的细胞骨同细胞具有不同的细胞外基质，介导的细胞骨架组装的状况不同，从而表现出不同的形状。架组装的状况不

11、同，从而表现出不同的形状。 3控制细胞的分化控制细胞的分化 细胞通过与特定的细胞外基质成分作用而发生细胞通过与特定的细胞外基质成分作用而发生分化。例如，成肌细胞在纤粘连蛋白上增殖并保持分化。例如，成肌细胞在纤粘连蛋白上增殖并保持未分化的表型；而在层粘连蛋白上则停止增殖，进未分化的表型；而在层粘连蛋白上则停止增殖，进行分化，融合为肌管。行分化，融合为肌管。 4参与细胞的迁移参与细胞的迁移 细胞外基质可以控制细胞迁移的速度与方向细胞外基质可以控制细胞迁移的速度与方向，并为细胞迁移提供，并为细胞迁移提供“脚手架脚手架”。例如，纤粘连蛋。例如，纤粘连蛋白可促进成纤维细胞及角膜上皮细胞的迁移；层粘白可促

12、进成纤维细胞及角膜上皮细胞的迁移；层粘连蛋白可促进多种肿瘤细胞的迁移。细胞的趋化性连蛋白可促进多种肿瘤细胞的迁移。细胞的趋化性与趋触性迁移皆依赖于细胞外基质。这在胚胎发育与趋触性迁移皆依赖于细胞外基质。这在胚胎发育及创伤愈合中具有重要意义。细胞的迁移依赖于细及创伤愈合中具有重要意义。细胞的迁移依赖于细胞的粘附与细胞骨架的组装。细胞粘附于一定的细胞的粘附与细胞骨架的组装。细胞粘附于一定的细胞外基质时诱导粘着斑的形成，粘着斑是联系细胞胞外基质时诱导粘着斑的形成，粘着斑是联系细胞外基质与细胞骨架外基质与细胞骨架“铆钉铆钉”。BackBackBackBackBackBackDiphosphatidylglycerol（心磷脂）（心磷脂）生物种类生物种类 细胞外细胞外结结 构构 结构纤