细胞表面及其特化结构精选PPT.ppt

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1、关于细胞表面及其特化结构第1页，讲稿共34张，创作于星期三细胞表面细胞表面(cell surface)(cell surface)定定 义：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。之间或细胞与环境相互作用并产生各种复杂功能的部位。第2页，讲稿共34张，创作于星期三细胞表面的结构和功能细胞表面的结构和功能 结结 构构: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，细胞内褶如鞭毛，纤毛，微

2、绒毛，细胞内褶)。糖单位糖单位 细胞外被细胞外被脂双层脂双层 胞质溶胶胞质溶胶 功功 能能:支持保护，细胞识别，细胞粘附，免疫应答，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。运动迁移，物质转运，信号转导，衰老病变等。第3页，讲稿共34张，创作于星期三细细 胞胞 识识 别别举举 例：例：受精（结合素）；受精（结合素）；巨噬细胞吞噬衰老的红细胞（唾液酸失去）；巨噬细胞吞噬衰老的红细胞（唾液酸失去）；抗原提呈细胞激活抗原提呈细胞激活T T细胞（细胞表面分子）。细胞（细胞表面分子）。细胞与细胞之间相互辨认和鉴别。细胞与细胞之间相互辨认和鉴别。第4页，讲稿共34张

3、，创作于星期三接接 触触 抑抑 制制 体外培养的正常细胞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（膜受体面调节装置（膜受体溶胶层的微丝和微管）的功能活动，细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。胞的生长和增殖受到抑制。第5页，讲稿共34张，创作于星期三细胞表面的特化结构细胞表面的特化结构 质膜常带

4、有许多特化的质膜常带有许多特化的附属结构。如：微绒毛、褶附属结构。如：微绒毛、褶皱、纤毛、鞭毛等等，这些皱、纤毛、鞭毛等等，这些特化结构在细胞执行特定功特化结构在细胞执行特定功能方面具有重要作用。由于能方面具有重要作用。由于其结构细微，多数只能在电其结构细微，多数只能在电镜下观察到。镜下观察到。第6页，讲稿共34张，创作于星期三微绒毛微绒毛 细胞表面伸出的细长指状细胞表面伸出的细长指状突起，广泛存在于动物细胞表突起，广泛存在于动物细胞表面，直径约为面，直径约为0.1m0.1m。微绒毛。微绒毛的存在扩大了细胞的表面积，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有利于细胞同外环境的物质交

5、换，如小肠上的微绒毛。肿瘤换，如小肠上的微绒毛。肿瘤细胞对葡萄糖和氨基酸的需求细胞对葡萄糖和氨基酸的需求量都很大，因而大都带有大量量都很大，因而大都带有大量微绒毛。微绒毛。第7页，讲稿共34张，创作于星期三皱褶和内褶皱褶和内褶 细胞表面有一种扁形突起，细胞表面有一种扁形突起，称为称为皱褶皱褶皱褶皱褶（ruffleruffle）或）或片足片足片足片足（lamllipodialamllipodia）。皱褶在形态）。皱褶在形态上不同于微绒毛，它宽而扁，上不同于微绒毛，它宽而扁，在巨噬细胞的表面上普遍存在在巨噬细胞的表面上普遍存在着皱褶结构，与吞噬颗粒物质着皱褶结构，与吞噬颗粒物质有关。有关。内褶内褶

6、内褶内褶（infoldinginfolding）是质膜由）是质膜由细胞表面内陷形成的结构，同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。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这种结构常见于液体和离子交换活动比较旺盛的细胞。换活动比较旺盛的细胞。巨噬细胞表面的皱褶巨噬细胞表面的皱褶第8页，讲稿共34张，创作于星期三纤毛和鞭毛纤毛和鞭毛 纤毛（纤毛（ciliacilia）和鞭毛）和鞭毛（flagellaflagella）是细胞表面伸出的）是细胞表面伸出的条状运动装置。二者都来源于中条状运动装置。二者都来源于中心粒，由心粒，由9+29+2微管构成。有的细胞微管构成。有的细胞

7、靠纤毛（如草履虫）或鞭毛（如靠纤毛（如草履虫）或鞭毛（如精子和眼虫）在液体中穿行；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，摆动可推动物质越过细胞表面，进行物质运送。进行物质运送。细菌表面的鞭毛细菌表面的鞭毛人气管上皮细胞表面的纤毛人气管上皮细胞表面的纤毛第9页，讲稿共34张，创作于星期三细胞表面的一种特化结构细胞表面的一种特化结构-细胞连接细胞连接相邻细胞表面形成的各种连接装置相邻细胞表面形成的各种连接装置相邻细胞表面形成的各种连接装置相邻细胞表面形成的各种连接装置

8、 细胞连接（细胞连接（细胞连接（细胞连接（cell junction)cell junction)第10页，讲稿共34张，创作于星期三细胞连接细胞连接(cell junction(cell junction）定定 义：义：各种组织中的细胞按一定的排列方式互相接触各种组织中的细胞按一定的排列方式互相接触,相相邻细胞表面形成的各种连接装置。邻细胞表面形成的各种连接装置。人人人人小小小小肠肠肠肠壁壁壁壁示示示示意意意意图图图图第11页，讲稿共34张，创作于星期三细胞连接的类型细胞连接的类型类类类类 型型型型结构分类结构分类结构分类结构分类主要特征主要特征主要特征主要特征紧密连接紧密连接紧密连接紧密连

9、接锚定连接锚定连接锚定连接锚定连接黏合连接黏合连接黏合连接黏合连接黏合带黏合带黏合带黏合带黏着斑黏着斑黏着斑黏着斑桥粒连接桥粒连接桥粒连接桥粒连接桥粒桥粒桥粒桥粒半桥粒半桥粒半桥粒半桥粒通讯连接通讯连接通讯连接通讯连接间隙连接间隙连接间隙连接间隙连接化学突触化学突触化学突触化学突触相邻细胞膜形成封闭链相邻细胞膜形成封闭链相邻细胞膜形成封闭链相邻细胞膜形成封闭链肌动蛋白纤维参与锚定肌动蛋白纤维参与锚定肌动蛋白纤维参与锚定肌动蛋白纤维参与锚定细胞与细胞连接细胞与细胞连接细胞与细胞连接细胞与细胞连接细胞与外基质连接细胞与外基质连接细胞与外基质连接细胞与外基质连接中间纤维参与锚定中间纤维参与锚定中间纤

10、维参与锚定中间纤维参与锚定细胞与细胞连接细胞与细胞连接细胞与细胞连接细胞与细胞连接细胞与外基质连接细胞与外基质连接细胞与外基质连接细胞与外基质连接由连接子介导细胞通讯由连接子介导细胞通讯由连接子介导细胞通讯由连接子介导细胞通讯神经突触通讯神经突触通讯神经突触通讯神经突触通讯封闭连接封闭连接封闭连接封闭连接上皮细胞、脑微上皮细胞、脑微上皮细胞、脑微上皮细胞、脑微血管内皮细胞血管内皮细胞血管内皮细胞血管内皮细胞上皮细胞上皮细胞上皮细胞上皮细胞上皮细胞基部上皮细胞基部上皮细胞基部上皮细胞基部心肌细胞、上皮细胞心肌细胞、上皮细胞心肌细胞、上皮细胞心肌细胞、上皮细胞上皮细胞基部上皮细胞基部上皮细胞基部上

11、皮细胞基部大多数动物组织细胞大多数动物组织细胞大多数动物组织细胞大多数动物组织细胞神经元和神经神经元和神经神经元和神经神经元和神经-肌细胞间肌细胞间肌细胞间肌细胞间主要分布主要分布主要分布主要分布第12页，讲稿共34张，创作于星期三紧密连接紧密连接 Tight junctions第13页，讲稿共34张，创作于星期三紧密连接示意图紧密连接示意图第14页，讲稿共34张，创作于星期三锚定连接锚定连接 anchoring junction第15页，讲稿共34张，创作于星期三上皮组织中的锚定连接上皮组织中的锚定连接第16页，讲稿共34张，创作于星期三黏合带和黏着斑黏合带和黏着斑黏合带和黏着斑黏合带和黏着

12、斑第17页，讲稿共34张，创作于星期三桥粒桥粒半桥粒半桥粒第18页，讲稿共34张，创作于星期三细胞表面连接子扫描电镜图细胞表面连接子扫描电镜图细胞表面连接子扫描电镜图细胞表面连接子扫描电镜图间隙连接间隙连接(gap junction)(gap junction)connexonconnexon动物组织中普遍存在的一种细胞连接方式动物组织中普遍存在的一种细胞连接方式动物组织中普遍存在的一种细胞连接方式动物组织中普遍存在的一种细胞连接方式第19页，讲稿共34张，创作于星期三间隙连接的结构组成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相邻细胞间两个连接子对接形成通道相邻细胞间两个连接子对接形

13、成通道相邻细胞间两个连接子对接形成通道由由由由6 6个连接子蛋白组成个连接子蛋白组成个连接子蛋白组成个连接子蛋白组成连接子连接子连接子连接子四次跨膜蛋白，种类多于四次跨膜蛋白，种类多于四次跨膜蛋白，种类多于四次跨膜蛋白，种类多于20202020种种种种组织细胞特异性：心肌细胞为组织细胞特异性：心肌细胞为组织细胞特异性：心肌细胞为组织细胞特异性：心肌细胞为Cx43 Cx43 Cx43 Cx43 传导细胞为传导细胞为传导细胞为传导细胞为Cx40Cx40Cx40Cx40连接子蛋白连接子蛋白连接子蛋白连接子蛋白第20页，讲稿共34张，创作于星期三连接子的类型及对接方式连接子的类型及对接方式同源连接子：

14、由同源连接子：由6 6个相同的连接子蛋白构成个相同的连接子蛋白构成异源连接子：由不同的连接子蛋白构成异源连接子：由不同的连接子蛋白构成第21页，讲稿共34张，创作于星期三加强细胞机械连接加强细胞机械连接介导细胞之间通讯介导细胞之间通讯间隙连接的功能间隙连接的功能代谢偶联：亲水性通道代谢偶联：亲水性通道代谢偶联：亲水性通道代谢偶联：亲水性通道离子偶联：离子通道离子偶联：离子通道离子偶联：离子通道离子偶联：离子通道离子离子离子离子离子离子离子离子第22页，讲稿共34张，创作于星期三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间隙连接介导细胞通

15、讯参与心脏有节律按次序收缩与舒张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例子第23页，讲稿共34张，创作于星期三间隙连接新功能的发现间隙连接新功能的发现神经迁移神经迁移间隙连接蛋白的粘附功能间隙连接蛋白的粘附功能肿瘤细胞转移？肿瘤细胞转移？第24页，讲稿共34张，创作于星期三化学突触化学突触 chemical synapse第25页，讲稿共34张，创作于星期三紧密连接紧密连接紧密连接紧密连接黏合带黏合带黏合带黏合带桥粒桥粒桥粒桥粒间隙连接间隙连接间隙连接间隙连接半桥粒半桥粒半桥粒半桥粒黏着斑黏着斑黏着斑黏着斑肌动蛋白纤维肌动蛋白纤维肌动蛋白纤维肌动蛋白纤维中间纤维中间纤维中间纤维

16、中间纤维第26页，讲稿共34张，创作于星期三进一步学习的阅读资料进一步学习的阅读资料细胞连接专业网站：细胞连接专业网站：细胞连接专业网站：细胞连接专业网站：http:/celljunctions.med.nyu.edu/http:/celljunctions.med.nyu.edu/相应的综述文章：相应的综述文章：相应的综述文章：相应的综述文章：1.Macara,I.G.et al.2006.Closing the GAP between polarity and vesicle transport.1.Macara,I.G.et al.2006.Closing the GAP between

17、 polarity and vesicle transport.CellCell 125:419-421.125:419-421.2.Maeda S,et al.2009.Structure of the connexin 26 gap junction channel at 3.5 A resolution.2.Maeda S,et al.2009.Structure of the connexin 26 gap junction channel at 3.5 A resolution.Nature Nature 458(7238):597-602.458(7238):597-602.3.K

18、awasaki A,et al.2009.Modulation of connexin 43 in rotenone-induced model of Parkinsons disease.3.Kawasaki A,et al.2009.Modulation of connexin 43 in rotenone-induced model of Parkinsons disease.Neuroscience Neuroscience 160(1):61-68.160(1):61-68.4.4.Freidin M,et al.2009.Connexin 32 increases the prol

19、iferative response of Schwann cells to Freidin M,et al.2009.Connexin 32 increases the proliferative response of Schwann cells to neuregulin-1(Nrg1).neuregulin-1(Nrg1).Proc Natl Acad Sci U S A.Proc Natl Acad Sci U S A.106(9):3567-72 106(9):3567-72 5.Jiang,J.X.&Gu,S.2005.Gap junction-and hemichannel-i

20、ndependent actions of connexins.5.Jiang,J.X.&Gu,S.2005.Gap junction-and hemichannel-independent actions of connexins.Biochim.Biophys.ActaBiochim.Biophys.Acta 1711:1711:208-214.208-214.第27页，讲稿共34张，创作于星期三细细 胞胞 粘粘 附附细胞粘附分子细胞粘附分子细胞粘附分子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。并起粘附作用的跨膜糖蛋

21、白。如：神经细胞粘附分子如：神经细胞粘附分子(N-CAM)(N-CAM)；肝细胞粘附分子肝细胞粘附分子(L-CAM)(L-CAM)。特点：均为整合膜蛋白，在胞内与细胞骨架成分相连；特点：均为整合膜蛋白，在胞内与细胞骨架成分相连；多数要依赖多数要依赖Ca2+Ca2+或或Mg2+Mg2+才起作用。才起作用。同类分子间结合同类分子间结合同类分子间结合同类分子间结合 异嗜性粘着异嗜性粘着异嗜性粘着异嗜性粘着 通过连接分子粘着通过连接分子粘着通过连接分子粘着通过连接分子粘着 细胞粘附的三种机制细胞粘附的三种机制 第28页，讲稿共34张，创作于星期三粘附分子的主要类型粘附分子的主要类型 钙粘素家族钙粘素家

22、族（Cadherins）选择素（选择素（Selectin）免疫球蛋白超家族免疫球蛋白超家族(Ig-Superfamily，IgSF)整合素家族整合素家族（Integrins）第29页，讲稿共34张，创作于星期三 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 Cadherins 家族家族 主要包括：主要包括：主要包括：主要包括：E-Cadherins(epithelial)E-Cadherins(epithelial)N-Cadherins(neural)N-Cadherins(neural

23、)P-Cadherins(placental)P-Cadherins(placental)第30页，讲稿共34张，创作于星期三 Selectin 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-like domain)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：主要包括：主要包括：主要包括：P(Platelet)P(Platelet)P(Platelet)P(Platelet)选择素选择素选择素选择素E(Endothelial)E(Endothelial)E(Endothelial)E(Endothelial)选择素选择

24、素选择素选择素L(Leukocyte)L(Leukocyte)L(Leukocyte)L(Leukocyte)选择素选择素选择素选择素 第31页，讲稿共34张，创作于星期三Ig-SuperfamilyIg-Superfamily家族家族 *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。第32页，讲稿共34张，创作于星期三IntegrinsIntegrins家族家族 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，可与不同的配基结合，从而介导细胞与基质、细胞与细胞之间的粘着。第33页，讲稿共34张，创作于星期三感谢大家观看第34页，讲稿共34张，创作于星期三