细胞表面及其特化结构

细胞外表及其特化结构1.细胞外表(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。2.细胞外表的结构和功能结构:细胞膜，细胞外被，膜下溶胶层，细胞连接和细胞外表的特化结构(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。3.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〔细胞外表分子〕。细胞与细胞之间相互识别和鉴别。4.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，细胞外表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，使细胞外表许多反响受到遮蔽，抑制外表调节装置〔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。5.细胞外表的特化结构

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。6.微绒毛细胞外表伸出的细长指状突起，广泛存在于动物细胞外表，直径约为0.1μm。微绒毛的存在扩大了细胞的外表积，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。7.皱褶和内褶细胞外表有一种扁形突起，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，在巨噬细胞的外表上普遍存在着皱褶结构，与吞噬颗粒物质有关。内褶〔infolding〕是质膜由细胞外表内陷形成的结构，同样具有扩大细胞外表积的作用。这种结构常见于液体和离子交换活动比较旺盛的细胞。巨噬细胞外表的皱褶8.纤毛和鞭毛纤毛〔cilia〕和鞭毛〔flagella〕是细胞外表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外表纤毛，虽然细胞本体不动，纤毛的摆动可推动物质越过细胞外表，进行物质运送。细菌外表的鞭毛人气管上皮细胞外表的纤毛9.细胞外表的一种特化结构---细胞连接相邻细胞外表形成的各种连接装置——细胞连接〔celljunction)10.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,相邻细胞外表形成的各种连接装置。人小肠壁示意图11.细胞连接的类型类型结构分类主要特征紧密连接锚定连接黏合连接黏合带黏着斑桥粒连接桥粒半桥粒通讯连接间隙连接化学突触相邻细胞膜形成封闭链肌动蛋白纤维参与锚定细胞与细胞连接细胞与外基质连接中间纤维参与锚定细胞与细胞连接细胞与外基质连接由连接子介导细胞通讯神经突触通讯封闭连接上皮细胞、脑微血管内皮细胞上皮细胞上皮细胞基部心肌细胞、上皮细胞上皮细胞基部大多数动物组织细胞神经元和神经-肌细胞间主要分布12.紧密连接

Tightjunctions13.紧密连接示意图14.锚定连接

anchoringjunction

15.上皮组织中的锚定连接16.黏合带和黏着斑17.桥粒半桥粒18.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19.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由6个连接子蛋白组成连接子四次跨膜蛋白，种类多于20种组织细胞特异性：心肌细胞为Cx43

传导细胞为Cx40连接子蛋白20.连接子的类型及对接方式同源连接子：由6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21.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22.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23.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？24.化学突触chemicalsynapse

25.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26.进一步学习的阅读资料细胞连接专业网站：:///相应的综述文章：1.Macara,I.G.etal.2006.ClosingtheGAPbetweenpolarityandvesicletransport.Cell125:419-421.2.MaedaS,etal.2021.Structureoftheconnexin26gapjunctionchannelat3.5Aresolution.Nature458(7238):597-602.3.KawasakiA,etal.2021.Modulationofconnexin43inrotenone-inducedmodelofParkinson'sdisease.Neuroscience160(1):61-68.4.FreidinM,etal.2021.Connexin32increasestheproliferativeresponseofSchwanncellstoneuregulin-1(Nrg1).ProcNatlAcadSciUSA.106(9):3567-725.Jiang,J.X.&Gu,S.2005.Gapjunction-andhemichannel-independentactionsofconnexins.Biochim.Biophys.Acta1711:208-214.27.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28.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〕

29.

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)30.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局部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

31.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。32.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，可与不同的配基结合，从而