细胞膜与细胞表面

细胞膜与细胞表面演示文稿现在是1页\一共有118页\编辑于星期日（优选）细胞膜与细胞表面现在是2页\一共有118页\编辑于星期日第一节细胞膜与细胞表面特化结构一、细胞膜概念、结构模型发现史二、细胞膜化学组成三、膜脂、膜蛋白的性质四、细胞表面特化结构微绒毛皱褶内褶纤毛和鞭毛现在是3页\一共有118页\编辑于星期日一、细胞膜概念、结构模型发现史（一）细胞膜（cellmembrane）概念又称质膜（plasmamembrane）包在细胞外面，主要由脂类和蛋白质构成的一种生物膜作用：屏障；更物质、信息交换通道1、细胞内膜：围绕各种细胞器的膜2、生物膜（biomembrane）：质膜和内膜在起源、结构和化学组成等方面具有相似性，故总称为生物膜

现在是4页\一共有118页\编辑于星期日（二）质膜结构的研究历史

1、脂肪栅栏模型

E.Overton1895发现：脂溶性物质容易透过质膜水溶性物质难以通过质膜现在是5页\一共有118页\编辑于星期日2.

脂双层构成的膜1925年荷兰人E.Gorter和F.Grendel发现：有机溶剂提取了人红细胞膜的脂类，将其铺展在水面膜脂展开的面积为细胞表面积二倍现在是6页\一共有118页\编辑于星期日3、蛋白质-脂类-蛋白质的三明治模型J.Danielli&H.Davson1935发现：质膜的表面张力低于油－水界面，推测含蛋白质认为：双层脂分子在中内外表面附着的蛋白质1959年提出了修正模型:膜上有贯穿脂双层的蛋白质通道蛋白质双层脂现在是7页\一共有118页\编辑于星期日4、“单位膜”模型J.D.Robertson1959用超薄切片技术观察细胞膜照片，显示暗-明-暗三层结构：总厚约7.5nm中厚3.5nm双层脂内外表面蛋白质各厚2nm构成不足：把膜的动态结构描写成静止红细胞膜的结构

现在是8页\一共有118页\编辑于星期日5、流动镶嵌模型S.J.Singer&G.Nicolson1972年据免疫荧光技术、冰冻蚀刻技术的研究，在”单位膜”的基础上提出：”流动镶嵌模型”强调：膜的流动性和膜蛋白分布不对称性现在是9页\一共有118页\编辑于星期日质膜流动镶嵌模型内容

（1）构成：流动的脂双层和嵌在其中的蛋白质（2）磷脂分子：以疏水性尾部相对，极性头部朝向水相（内外表面）组成生物膜骨架（3）蛋白质嵌在脂双层表面；或嵌在其内部，或横跨整个脂双层，具有分布的不对称性

现在是10页\一共有118页\编辑于星期日（二）质膜的化学组成

主要组成:1、膜脂膜脂是膜的基本骨架

2、膜蛋白膜蛋白是膜功能的主要体现者

3、少量糖类主要以糖脂和糖蛋白的形式存在现在是11页\一共有118页\编辑于星期日一）膜脂

磷脂、糖脂和胆固醇三种类型

（一）、磷脂

膜脂的基本成分，占整膜脂的50％

1、磷脂分子的主要特征：1）有一个极性头和两个非极性的尾（脂肪酸链）

2）特例：线粒体内膜和某些细菌质膜上的

心磷脂具有4个非极性区域3）脂肪酸碳链为偶数，多由16，18、20个碳，常含有不饱和脂肪酸（如油酸）

磷脂酰乙醇胺的分子结构现在是12页\一共有118页\编辑于星期日2、磷脂主要包括甘油磷脂；鞘磷脂

甘油磷脂特征：1甘油为骨架2骨架上结合两个脂肪酸链和一个磷酸基团3胆碱、乙醇胺、丝氨酸或肌醇等分子连接到磷酸基上

现在是13页\一共有118页\编辑于星期日3、甘油磷脂分类1磷脂酰胆碱（phosphatidylcholine，PC，旧称卵磷脂）2磷脂酰丝氨酸（phosphatidylserine，PS）3磷脂酰乙醇胺（phosphatidylethanolaminePE，旧称脑磷脂）4磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol，PI）5

双磷脂酰甘油（DPG，旧称心磷脂）

磷脂酰乙醇胺

PE磷脂酰丝氨酸

PS

磷脂酰胆碱

PC磷脂酰肌醇

PI

现在是14页\一共有118页\编辑于星期日心磷脂（双磷脂酰甘油）1黄色部分代表以甘油为骨架2R1、R2、R3、R4代表四条脂肪酸链即

（4个非极性的区域）

线粒体内膜和某些细菌质膜上的心磷脂具有4个非极性区域现在是15页\一共有118页\编辑于星期日鞘磷脂（sphingomyelin，SM）

分布：在脑和神经细胞膜中丰富，亦称神经醇磷脂特征：1以鞘胺醇（sphingoine）为骨架2一条脂肪酸链组成疏水尾部3亲水头部含胆碱与磷酸结合4原核细胞和植物中没有鞘磷脂现在是16页\一共有118页\编辑于星期日二）、糖脂

1、糖脂组成含糖而不含磷酸的脂类

2、含量原核和真核细胞的质膜上，其含量膜脂总量的5％以下神经细胞膜上含量占5-10％3、存在部位位于细胞质膜的外表面内膜系统中的糖脂则位于内表面现在是17页\一共有118页\编辑于星期日4、几种重要的糖脂1、半乳糖脑苷脂有一个半乳糖(Gal)残基为极性头部，在髓鞘的多层膜中含量多2、神经节苷脂头部有一个或几个唾液酸和糖的残基。神经节苷脂是神经元质膜中特征性的成分儿童所患的家族性白痴病（Tay-sachsdisease）

1.半乳糖脑苷脂，2.GM1神经节苷脂，3.唾液酸现在是18页\一共有118页\编辑于星期日神经节苷脂儿童所患的家族性白痴病（Tay-sachsdisease）：

因为在其细胞内缺乏氨基己糖脂酶，不能将神经节苷脂GM2

加工成为GM3，结果大量的GM2累积在神经细胞中，导致中枢神经系统退化神经节苷脂本身就是一类膜上的受体，已知破伤风毒素、霍乱毒素、干扰素、促甲状腺素、绒毛膜促性腺激素和5-羟色胺等的受体就是不同的神经节苷脂现在是19页\一共有118页\编辑于星期日5、糖脂的功能

1）提高膜的稳定性2）帮助膜蛋白进行正确的折叠和维持正确的三维构型3）糖脂也参与细胞的信号识别、细胞的粘着（膜蛋白中的糖基是细菌和病毒感染时的识别和结合位点）ABO血型抗原，它是一种糖脂，其寡糖部分具有决定抗原特异性的作用现在是20页\一共有118页\编辑于星期日6、ABO血型决定子人的血型是由红细胞膜脂中的糖基决定的A血型：人红细胞膜脂寡糖链的末端是N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)B血型：寡糖链的末端是半乳糖(Gal)O型：

没有这两种糖基AB型：具有这两种糖糖类成因现在是21页\一共有118页\编辑于星期日ABO血型糖类的成因ABO血型决定子是短的、分支寡糖链A血型的人具有一种酶，此酶能将N-乙酰半乳糖胺添加到糖链的末端B血型的人具有的酶，能将半乳糖加在糖链末端AB血型的人同时具有上述两种酶O血型的人缺少上述两种酶现在是22页\一共有118页\编辑于星期日7、糖的存在方式■糖的存在方式：1、通过共价键同膜脂或膜蛋白相连以糖脂或糖蛋白的形式存在2、糖同氨基酸的连接主要有两种形式O-连接：糖链与肽链中的丝氨酸或苏氨酸残基相连

O-连接糖链较短，约含4个糖基

N-连接：糖链与肽链中天冬酰胺残基相连N-连接的糖链一般有10个以上的糖基N连接的方式较O连接普遍现在是23页\一共有118页\编辑于星期日糖与多肽连接的两种方式

上图：N-乙酰葡萄糖胺为N连接N－乙酰半乳糖胺为O连接●N-连接:

糖链与肽链中天冬酰胺残基相连

●O-连接:糖链与肽链中的丝氨酸或苏氨酸残基相连现在是24页\一共有118页\编辑于星期日（三）、胆固醇

1、含量胆固醇仅存在真核细胞膜上，含量不超过膜脂的1/3植物细胞膜中含量较少2、功能1）提高脂双层的力学稳定性2）调节脂双层流动性胆固醇的含量增加会降低膜的流动性3）降低水溶性物质的通透性如：在缺少胆固醇培养基中，不能合成胆固醇的细胞株很快发生自溶现在是25页\一共有118页\编辑于星期日3、胆固醇分子排布亲水头部朝向膜的外侧

Hydrophilicregion疏水尾部埋在脂双层的中央

Hydrophobicregion

现在是26页\一共有118页\编辑于星期日（四）、脂质体（liposome）

脂质体是一种人工膜在水中磷脂分子亲水头部插入水中，疏水尾部伸向空气，搅动后形成双层脂分子的球形脂质体，直径25~1000nm不等1、用途用于转基因细胞融合制备的药物，利用脂质体可以和细胞膜融合的特点，将药物送入细胞内部

现在是27页\一共有118页\编辑于星期日脂质体

现在是28页\一共有118页\编辑于星期日二)膜蛋白核基因组编码的蛋白质膜蛋白30%1、膜蛋白与脂分子的结合方式分为:A：整合蛋白（integralprotein）又称内在蛋白(intrinsicprotein)B：外周蛋白（peripheralprotein）C：脂锚定蛋白（lipid-anchoredprotein）现在是29页\一共有118页\编辑于星期日A整合蛋白

1、特点A:为跨膜蛋白（tansmembraneproteins），又称内在蛋白B:为两性分子疏水部分位于脂双层内部亲水部分位于脂双层外部C:存在疏水结构域整合蛋白与膜的结合紧密，部分或全部镶嵌D:整合蛋白的跨膜结构域可以是1或多个疏水的α螺旋现在是30页\一共有118页\编辑于星期日去垢剂

分为离子型和非离子型1、离子型去垢剂十二烷基磺酸钠(SDS)

作用可使细胞膜崩溃并与膜蛋白的疏水部分结合使其分离，还破坏膜蛋白内部的非共价键，使蛋白变性不宜用于分离有功能的膜蛋白现在是31页\一共有118页\编辑于星期日2、非离子型去垢剂TritonX-100是温和性去垢剂作用可使膜脂溶解不使蛋白变性可分离有生物功能的膜蛋白现在是32页\一共有118页\编辑于星期日B外周蛋白

特点1）靠离子键或其它较弱的键与膜表面亲水部分结合；较易分离方法：

改变溶液的离子强度提高温度2）一个蛋白质可由多个亚基构成有的亚基为跨膜蛋白有的则结合在膜的外部现在是33页\一共有118页\编辑于星期日C脂锚定蛋白

同脂的结合有两种方式1、一种方式：蛋白质直接结合于脂双分子层2、另一种方式：蛋白不直接同脂结合，通过一个糖分子间接同脂结合C脂锚定蛋白蛋白与膜的结合方式现在是34页\一共有118页\编辑于星期日膜蛋白的功能

功能蛋白

示例作用方式运输蛋白Na＋泵主动将Na+泵出细胞，K+泵入细胞

连接蛋白整合素将细胞内肌动蛋白与细胞外基质蛋白相连

受体蛋白血小板生长因子(PDGF)受体同细胞外的PDGF结合、在细胞质内产生信号，引起细胞的生长与分裂

酶腺苷酸环化酶在细胞外信号作用下，导致细胞内cAMP产生现在是35页\一共有118页\编辑于星期日三）质膜的流动性

质膜的流动性由两个方面组成:1、膜脂分子运动2、蛋白质分子运动现在是36页\一共有118页\编辑于星期日1、膜脂分子的运动

1.侧向扩散：同一平面上相邻的脂分子交换位置2.旋转运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行快速旋转3.摆动运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行左右摆动4.伸缩震荡：脂肪酸链沿着与纵轴进行伸缩震荡运动5.翻转运动：膜脂分子从脂双层的一层翻转到另一层。是在翻转酶（flippase）的催化下完成6.

旋转异构：脂肪酸链围绕C-C键旋转，导致异构化运动现在是37页\一共有118页\编辑于星期日2、影响膜流动性的因素

1.胆固醇：含量增加膜的流动性降低2.脂肪酸链的饱和度：脂肪酸链含双键越多越不饱和，膜流动性增加3.脂肪酸链的链长：长链脂肪酸相变温度高，膜流动性降低4.卵磷脂/鞘磷脂比例比例高则膜流动性增加，是因为鞘磷脂粘度高于卵磷脂5.其他因素：膜蛋白和膜脂的结合方式、温度、酸碱度、离子强度等现在是38页\一共有118页\编辑于星期日3、膜蛋白的分子运动

主要两种运动方式:侧向扩散1光脱色恢复技术（fluorescence

recoveryafterphotobleaching，FRAP）和细胞融合技术检测侧向扩散2膜蛋白的侧向运动受细胞骨架的限制，破坏微丝的药物如（CB）能促进膜蛋白的侧向运动旋转扩散

指膜蛋白围绕与膜平面垂直的轴进行旋转运动

现在是39页\一共有118页\编辑于星期日4、影响膜蛋白运动的因素

①细胞质膜下的骨架结构与膜整合蛋白结合限制膜蛋白移动②细胞外基质中的某些分子与膜整合蛋白结合限制列膜蛋白的移动③膜蛋白与另一细胞的膜蛋白作用限制了自身的移动④膜中其他不动蛋白限制了膜蛋白的移动

现在是40页\一共有118页\编辑于星期日4、膜流动性的研究方法

●人、鼠细胞融合实验(证明膜蛋白的流动)

●淋巴细胞的成斑和成帽反应(膜蛋白在膜平面侧向扩散)●光脱色荧光恢复技术(fluorescencerecoveryafterphotobleachingFRAP)

(能证明膜的流动性，能测量膜蛋白扩散的速率)●电子自旋共振谱技术(electronspin-resonancespectrocopy，SER)(证明脂双层中脂的流动性)现在是41页\一共有118页\编辑于星期日1）人、鼠细胞融合实验

1970年，L.DavidFrye和MichaelEdidin进行实验细胞融合(cellfusion)原理自发条件下或人工诱导下,两个不同基因型的细胞或原生质体融合形成一个杂种细胞基本过程细胞融合导致异核体的形成异核体通过有丝分裂导致核的融合形成单核的杂种细胞现在是42页\一共有118页\编辑于星期日人、鼠细胞融合实验过程（1）用荧光染料标记抗体∶将小鼠的抗体与发绿色荧光的荧光素结合,人的抗体与发红色荧光的罗丹明结合；（2）将小鼠细胞和人细胞在灭活的仙台病毒的诱导下进行融合（3）将标记的抗体加入到融合细胞中，让标记抗体同融合细胞膜上相应的抗原结合开始,融合的细胞一半是红色,一半是绿色在37℃下40分钟后,两种颜色的荧光在融合细胞表面呈均匀分布，这说明抗原蛋白在膜平面内经扩散运动而重新分布。这种过程不需要ATP将融合细胞置于低温(1℃)下培育,则抗原蛋白基本停止运动实验结果证明了膜整合蛋白的侧向扩散运动现在是43页\一共有118页\编辑于星期日人-鼠细胞融合实验

现在是44页\一共有118页\编辑于星期日2）淋巴细胞的成斑和成帽反应

原理:淋巴细胞产生抗体对外源蛋白进行应答,抗体分子位于细胞质膜上小鼠的抗体注入兔子中,兔子会产生抗小鼠抗体的抗体分离兔子的血液中抗体,并将这种抗体连接荧光染料,可以通过荧光显微镜进行观察现在是45页\一共有118页\编辑于星期日成斑(patching)、成帽(capping)反应

当兔子的抗小鼠的抗体与小鼠的淋巴细胞混合时,带有标记的抗体同小鼠淋巴细胞质膜上的抗体结合,并分布在整个淋巴细胞的表面,但很快就会成块或成斑。成因:（小鼠膜中抗体蛋白的进行侧向扩散）抗体是多价的,一个兔子抗体能同小鼠膜多个抗体反应,在小鼠淋巴细胞的细胞质膜表面形成“兔抗小鼠抗体分子-小鼠膜结合抗体”的斑斑逐渐聚集扩大,当小鼠膜表面抗体全部同兔子的抗小鼠抗体结合后,会在细胞表面的一侧形成“帽子”结构现在是46页\一共有118页\编辑于星期日3）光脱色荧光恢复技术(fluorescencerecoveryafterphotobleachingFRAP)

(1)用荧光物质标记膜蛋白或膜脂(2)后用激光束照射细胞表面某一区域,使被照射区域的荧光淬灭变暗成一个漂白斑。由于膜的流动性,漂白斑周围的荧光物质因膜蛋白或膜脂的流动逐渐将漂白斑覆盖，亮度逐渐增加,最后恢复到与周围的荧光光强度相等现在是47页\一共有118页\编辑于星期日FRAP技术的不足之处（1）只能检测膜蛋白的群体移动,不能观察单个蛋白的移动（2）不能证明膜蛋白在移动时是否受局部条件的限制单颗粒示综(single-particletracking,SPT)技术,可以用抗体金(直径15～40nm)来标记单个膜蛋白,然后通过计算机控制的摄像显微镜进行观察现在是48页\一共有118页\编辑于星期日4）电子自旋共振谱技术(electronspin-resonancespectrocopy，SER)

本世纪60年代HardenMcConnell和O.HayesGriffith用电子自旋共振技术1先标记非膜脂肪2让这种脂分别处于室温和零下65℃去检测共振谱3同时将标记的脂插入到细胞膜中再检测共振谱

将一个含有不配对的电子基团(硝基氧基团)加到磷脂的脂肪酸尾端，就是自旋标记当将这种脂暴露于外加磁场时，由于不配对电子基团能够自旋产生顺磁场信号，这种共振能够被仪器检测获得共振谱如果被标记的脂位于脂双层，根据共振谱就可以判断膜脂的流动性现在是49页\一共有118页\编辑于星期日5、膜的流动性的生理意义①是生物膜正常功能的必要条件胞内合成的胞外物质及废物外运胞外的营养物质进入②酶活性与流动性有极大的关系，流动性大活性高③膜流动性与信息传递有着极大的关系④膜的流动性与发育和衰老过程都有一定的关系

现在是50页\一共有118页\编辑于星期日6、膜的各部分的名称

样品经冰冻断裂处理后，各部分都有固定的名称：ES：质膜的细胞外表面（extrocytopasmicsurface）PS，质膜的原生质表面（protoplasmicsurface）EF（extrocytopasmicface），质膜的细胞外小页断裂面PF（protoplasmicface），原生质小页断裂面现在是51页\一共有118页\编辑于星期日7、膜的不对称性(membraneasymmetry)

（1）细胞质膜的不对称性概念指细胞质膜脂双层中各种成分不均匀分布，包括种类和数量的不均匀（2）不对称性的表现:膜的主要成分是蛋白、脂和糖成分分布的不对称分子在方向上的不对称

现在是52页\一共有118页\编辑于星期日

8、膜脂的不对称性

表现:脂双层中分布的各类脂的比例不同各种细胞的膜脂不对称性差异很大

现在是53页\一共有118页\编辑于星期日9、膜蛋白的不对称

膜蛋白不对称性的主要因素是:

（1）膜蛋白在膜中都有特定的排布方向

（2）膜蛋白的不对称性包括：外周蛋白分布的不对称整合蛋白内外两侧氨基酸残基数目的不对称

红细胞血型糖蛋白A在质膜中不对称分布

现在是54页\一共有118页\编辑于星期日

10膜糖的不对称

膜糖以糖蛋白或糖脂的形式存在糖蛋白（糖脂）的糖基都是位于膜的外表面

膜糖分布的不对称性

现在是55页\一共有118页\编辑于星期日磷脂与糖脂分布的不对称性

现在是56页\一共有118页\编辑于星期日第二节细胞连接1、细胞连接（celljunction）概念细胞与细胞间或细胞与细胞外基质的联结结构2、分类电镜下可分为三大类1封闭连接（occludingjunction）2锚定连接（anchoringjunction）3通讯连接（communicatingjunction）现在是57页\一共有118页\编辑于星期日细胞的组织结构及相互作用

现在是58页\一共有118页\编辑于星期日动物细胞中主要几种类型的细胞连接

现在是59页\一共有118页\编辑于星期日一、封闭连接（紧密连接）1、发现和

在1963年发现的2、存在部位:脊椎动物的上皮顶端两相邻细胞间3、结构长度约50-400nm，质膜紧密结合，没缝隙连接区域具有焊接线网络（嵴线）焊接线由跨膜粘附分子构成主要的为claudin和occludin现在是60页\一共有118页\编辑于星期日4、紧密连接的功能

1）连接细胞2）防止物质双向渗漏，保证机体内环境的相对稳定主要部位：消化道上皮、膀胱上皮、脑毛细血管内皮以及睾丸支持细胞之间脑血屏障和睾血屏障，能保护这些重要器官和组织免受异物侵害

3）限制了膜蛋白在脂分子层的流动，维持细胞的极性，有利于物质的跨细胞转运

现在是61页\一共有118页\编辑于星期日肌组织毛细管的细胞间的紧密连接

(a)上皮细胞切片观察到的紧密连接;(b)扫描电子显微镜观察的上皮顶部细胞周围的环状紧密连接。现在是62页\一共有118页\编辑于星期日紧密连接在葡萄糖跨细胞转运中的作用

现在是63页\一共有118页\编辑于星期日5、间壁连接（septatejunctions）(补充)

1）存在部位无脊椎动物上皮细胞的紧密连接2）结构连接蛋白呈梯子状排列连接的细胞内骨架成分为肌动蛋白纤维现在是64页\一共有118页\编辑于星期日二、锚定连接1、分类1）粘着连接：连接作用涉及细胞质中的骨架部分是肌动蛋白的连接方式分为粘着带(粘合带)和粘着斑(粘合斑)

2）桥粒连接：细胞通过中间纤维锚定到细胞骨架上的粘着连接方式分为桥粒和半桥粒现在是65页\一共有118页\编辑于星期日粘合带（adhesionbelt）(粘着带)

1）部位：上皮细胞顶侧面的紧密连接下方2）形态结构呈带状环绕细胞在相邻细胞的间隙约15～20nm靠钙粘着蛋白同肌动蛋白相互作用现在是66页\一共有118页\编辑于星期日粘合斑(粘着斑)（adhesionplaque）

1、部位位于细胞与细胞外基质间是细胞与细胞外基质进行连接2、结构通过整合素把细胞中的肌动蛋白束和基质(纤粘连蛋白)连接连接处的质膜呈盘状，故为粘合斑现在是67页\一共有118页\编辑于星期日

桥粒(desmosome)(完全桥粒)

又称为斑点粘着(maculaeadherens)1）主要部位承受强拉力的组织中如皮肤、口腔、食管等处的复层鳞状上皮细胞之间和心肌中相邻细胞间细胞膜之间的间隙约30nm；细胞间形成钮扣式结构桥粒连接的电子显微镜照片

现在是68页\一共有118页\编辑于星期日2）结构：参与桥粒连接的钙粘着蛋白分别称为桥粒芯蛋白(desmoglein)和桥粒芯胶粘蛋白(desmocollin)在细胞质膜的内表面有一致密的细胞质斑，作为锚定细胞骨架中间纤维的位点现在是69页\一共有118页\编辑于星期日半桥粒(hemidesmosomes)

1）部位：上皮细胞的底面作用是把上皮细胞与其下方的基膜连接2）结构：与桥粒的不同之处在于：①只在质膜内侧形成桥粒斑结构，另一侧为基膜②穿膜连接蛋白为整合素而不是钙粘素③细胞内的附着蛋白为角蛋白(中间纤维的一种)现在是70页\一共有118页\编辑于星期日3、细胞骨架在细胞连接中的作用1）细胞骨架的参与，使同一组织的细胞紧密的结合2）中间纤维网络通过桥粒和半桥粒锚定在质膜上，加固了上皮细胞之间及上皮细胞与其下方结缔组织之间的连接3）骨架成份肌动蛋白通过粘着带和粘着斑将相邻细胞的质膜或质膜与细胞外基质蛋白联接4）增强了组织的机械强度，形成了组织网络和组织整体现在是71页\一共有118页\编辑于星期日三、通讯连接(communicatingjunction)

一种特殊的细胞连接方式1、作用：维持机械的细胞连接作用具有传递信息作用2、分类：（一）间隙连接

（二）胞间连丝

（三）化学突触

现在是72页\一共有118页\编辑于星期日（一）间隙连接

（gapjunction）1、部位：大多数动物组织相邻细胞间2～4nm缝隙2、组成单位连接子（connexon），由6个跨膜蛋白亚单位环绕成直径8nm，中心孔道直径1.5nm现在是73页\一共有118页\编辑于星期日3、间隙连接的通道的通透性A：允许分子量小于1.5KD的分子通过如无机盐离子、糖、氨基酸、核苷酸和维生素等由于cAMP和Ca2+信号分子可通过（通讯作用）B：通透性是可调节的降低细胞PH值，可降低间隙连接的通透性升高钙离子浓度，可降低间隙连接的通透性当细胞破损时，大量钙离子进入，导致间隙连接关闭，避免正常细胞受伤害

现在是74页\一共有118页\编辑于星期日4、间隙连接的功能

1）参与细胞分化：胚胎发育的早期，小分子物质（cAMP和Ca2+）可在一定细胞群范围内，以分泌源为中心，建立递变的扩散浓度梯度，为处于梯度范围内的细胞提供”位置信息”从而诱导细胞向着一定方向分化2）协调代谢：不能利用外源次黄嘌呤合成核酸的突变型细胞共培养利用外源次黄嘌呤合成核酸野生型细胞均能吸收次黄嘌呤合成核酸破坏细胞间的间隙连接，突变型细胞不能吸收次黄嘌3)构成电紧张突触：存在于平滑肌、心肌、神经末梢间,称为电紧张突触不依赖神经递质或信息物质可传递电兴奋到相邻的细胞现在是75页\一共有118页\编辑于星期日（二）胞间连丝（plasmodesmata）

植物细胞特有的通讯连接1、组成是由穿过细胞壁的质膜围成的细胞质通道，直径约20～40nm。植物体细胞可看作是一个巨大的合胞体通道中有一由膜围成的筒状结构，称为连丝小管（desmotubule）连丝小管由光面内质网特化而成，管的两端与内质网相连

现在是76页\一共有118页\编辑于星期日2、作用A通透性：允许分子量小于800Da的分子通过，运输也受控在相邻细胞间起通讯作用B：对细胞分化起一定作用顶端分生组织的细胞分化与胞间连丝的分布有关侧壁上的胞间连丝逐渐减少横壁上的却仍保持很多。C：植物相邻细胞间的细胞核可经胞间连丝穿壁现在是77页\一共有118页\编辑于星期日胞间连丝的电子显微镜照片现在是78页\一共有118页\编辑于星期日（三）化学突触

（synapse）1、存在部位存在于可兴奋细胞间（如神经元）的连接方式2、作用：通过释放神经递质（如乙酰胆碱）来传导兴奋3、组成三部分突触前膜(presynapticmembrane)突触后膜(postsynapticmembrane)突触间隙(synapticcleft)现在是79页\一共有118页\编辑于星期日1、突触前膜突触前神经元的突起末梢膨大称突触小体，其膜称突触前膜突触小体内有许多突触小泡，内含神经递质

神经冲动传到---突触前膜----突触小泡释放神经递质---突触后膜的受体接受---引起突触后膜离子通透性改变---膜去极化或超极化（钠内流；钾外流）现在是80页\一共有118页\编辑于星期日各种连接的比较

封闭连接紧密连接上皮组织间壁连接只存在于无脊椎动物中锚定连接连接肌动蛋白粘合带上皮组织粘合斑上皮细胞基部连接中间纤维桥粒心肌、表皮半桥粒上皮细胞基部通讯连接间隙连接大多数动物组织中化学突触神经细胞间和神经—肌肉间胞间连丝植物细胞间现在是81页\一共有118页\编辑于星期日(四）细胞粘附分子

同种及异种细胞间需通过彼此粘着：单个细胞---组织--器官，通过粘着和结合将细胞组织起来

哺乳动物肠壁细胞的组织结构

现在是82页\一共有118页\编辑于星期日1、细胞识别(cellrecognition)

1）细胞识别概念指细胞对同种或异种细胞、同源或异源细胞以及对自己和异己物质分子的认识和鉴别2）海绵实验细胞识别的研究（最早）--海绵实验：1907年

黄色海绵红色海绵混合红黄海绵分开各自聚集到一起现在是83页\一共有118页\编辑于星期日2、凝集素(lectin)在细胞粘着中的作用

凝集素：一种能与糖结合的蛋白质，主要是促进细胞间的粘着，具有一个以上同糖结合的位点。动物细胞和植物细胞都能合成、分泌凝集素的作用机制

现在是84页\一共有118页\编辑于星期日3、细胞粘着分子

(celladhesionmolecule，CAM)类型:1免疫球蛋白超家族(immunoglobulinssuperfamily，IgSF)2钙粘着蛋白家族（cadherin）3选择蛋白家族(selectins)4整合素(整联蛋白）(integrin)

2、3、4的细胞粘着分子是钙依赖性的而免疫球蛋白超家族是非钙依赖性的现在是85页\一共有118页\编辑于星期日4、细胞粘着分子的结构1）都是跨膜糖蛋白2）分子结构三部分组成：①胞外区：肽链的N端部分，带有糖链，负责与配体的识别②跨膜区：多为一次跨膜③胞质区：肽链的C端部分，或与骨架相连，或与胞内的信号分子相连现在是86页\一共有118页\编辑于星期日4、细胞粘附分子的作用机制

细胞粘附分子的作用机制有三种模式：1）两相邻细胞表面的同种CAM分子间的相互识别与结合（亲同性粘附）2两相邻细胞表面的不同种CAM分子间的相互识别与结合（亲异性粘附）3两相邻细胞表面的相同CAM分子借细胞外的连接分子相互识别与结合细胞粘附分子的作用方式

现在是87页\一共有118页\编辑于星期日一、钙粘素

（cadherin）钙粘素属亲同性CAM，其作用依赖于Ca2＋

介导细胞粘着（粘着带、桥粒）

钙粘着蛋白介导的细胞粘着

桥粒粘着带现在是88页\一共有118页\编辑于星期日哺乳动物细胞表面的主要钙粘素分子

名称主要分布组织E-钙粘素着床前的胚胎、上皮细胞（在带状粘合处特别集中）P-钙粘素胎盘滋养层细胞、心、肺、小肠N-钙粘素胚胎中胚层、神经外胚层、神经系统（脑、神经节）、心、肺M-钙粘素成肌细胞、骨骼肌细胞R-粘素视网膜神经细胞、神经胶质细胞Ksp-钙粘素肾OB-钙粘素成骨细胞VB-钙粘素脉管内皮细胞desmoglein桥粒desmocollin桥粒现在是89页\一共有118页\编辑于星期日钙粘素的作用

1．介导细胞连接：E-钙粘素是上皮细胞相互粘合（粘合带）的主要CAM桥粒中的钙粘素是desmoglein及desmocollin2．参与细胞分化:在发育过程中（上皮及神经组织）通过调控钙粘素表达的种类与数量可决定胚胎细胞间的相互作用（粘合、分离、迁移、再粘合），从而通过细胞的微环境，影响细胞的分化，参与器官形成过程3．抑制细胞迁移:(癌侵袭与转移)多种癌组织中细胞表面的E钙粘素减少或消失，以致癌细胞易从瘤块脱落,E钙粘素视为转移抑制分子现在是90页\一共有118页\编辑于星期日二、选择素（selectin）

选择素属亲异性CAM，其作用依赖于Ca2＋

1、作用参与白细胞与脉管内皮细胞之间的识别与粘合

现在是91页\一共有118页\编辑于星期日2、选择素种类选择素有三种L选择素、E选择素及P选择素1）P选择素A：部位贮存于血小板的α颗粒及内皮细胞的Weibel-Palade小体B：作用炎症时活化的内皮细胞表面首先出现P选择素，随后出现E选择素有召集白细胞到达炎症部位的作用现在是92页\一共有118页\编辑于星期日2）E选择素A：部位存在于活化的血管内皮细胞表面B：作用炎症组织释放的白细胞介素I（IL-1）及肿瘤坏死因子（TNF）等细胞因子可活化脉管内皮细胞，刺激E选择素的合成有召集白细胞到达炎症部位的作用现在是93页\一共有118页\编辑于星期日3）L选择素A：部位广泛存在于各种白细胞的表面B：作用参与炎症部位白细胞的出脉管过程白细胞表面L选择素分子上的sLeA与内皮细胞表面的P选择素及E选择素之间的识别与结合，可使血液中白细胞在炎症部位的脉管内皮上减速滚动（即通过粘附、分离、再粘附），最后穿过血管进入炎症部位现在是94页\一共有118页\编辑于星期日三、免疫球蛋白超家族（Ig-superfamily，Ig-SF）

免疫球蛋白超家族包括分子结构中含有免疫球蛋白（Ig）样结构域的所有分子一般不依赖于Ca2＋免疫球蛋白样结构域指借二硫键维系的两组反向平行β折叠结构

现在是95页\一共有118页\编辑于星期日四、整合素(整联蛋白）(integrin)

1、存在部位几乎所有动植物细胞均表达介导细胞间的及细胞与细胞外基质间的相互作用（粘合斑、半桥粒）大多为亲异性细胞粘附分子其作用依赖于Ca2＋粘合斑半桥粒现在是96页\一共有118页\编辑于星期日2、结构：A：跨膜的异质二聚体B：由两个非共价结合的跨膜亚基：α和β亚基C：胞外球形的头部，头部结合细胞外基质蛋白D；胞内的尾部，同肌动蛋白相连

现在是97页\一共有118页\编辑于星期日3、整联蛋白的α亚单位和β亚单位鉴定到17种不同的α亚单位和8种β亚单位1）α亚单位：N端有结合二价阳离子的结构域，胞质区近膜处都有一保守的KXGFFKR序列，与整合素活性的调节有关。2）β亚单位含β1亚单位的整合素主要介导细胞与细胞外基质成分之间的粘附含β2亚单位的整合素主要存在于各种白细胞表面，介导细胞间的相互作用β3亚单位的整合素主要存在于血小板表面，介导血小板的聚集，并参与血栓形成β4可与肌动蛋白及其相关蛋白质结合α6β4整合素以层粘连蛋白为配体，参与形成半桥粒现在是98页\一共有118页\编辑于星期日半桥粒处的α6β4整合素

半桥粒现在是99页\一共有118页\编辑于星期日第三节细胞外被与细胞外基质细胞表面(cellsurface)：

结构上:细胞外被和细胞质膜功能上:1质膜功能的扩展，保护细胞，提供相对稳定的内环境2负责细胞内外的物质交换和能量交换3并通过表面结构进行细胞识别、信息的接收和传递、细胞运动以及维护细胞的各种形态，且与免疫、癌变都有系现在是100页\一共有118页\编辑于星期日一、细胞外被(cellcoat)

1、概念由覆盖在细胞表面的糖类构成，起保护层作用，这种保护层成为细胞外被又称为糖萼（glycocalyx)2、组成糖蛋白和蛋白聚糖都是在胞内合成，后分泌出来并附着到细胞质膜上现在是101页\一共有118页\编辑于星期日糖被（细胞外被）的结构和组成示意图

现在是102页\一共有118页\编辑于星期日3、细胞外被的功能

1）保护作用:A：动物组织如消化道、呼吸道、生殖腺等上皮细胞的外被有助于润滑、防止机械损伤

保护上皮组织不受消化酶的作用和细菌的侵袭B：植物和细菌的细胞壁保护细胞质膜和细胞器赋予细胞以特定的形状2）其它功能参与细胞与环境的相互作用，物质交换细胞识别等现在是103页\一共有118页\编辑于星期日

植物微生物的细胞外结构:细胞壁（略）

细胞壁的化学组成与结构：1纤维素(cellulose)

2半纤维素(hemicellulose)3果胶(pectin)4木质素(lignin)5糖蛋白(glycoprotein)

现在是104页\一共有118页\编辑于星期日二、细胞外基质

(extracellularmatrix，ECM)

1、细胞外基质概念是由细胞合成并分泌到胞外、分布在细胞之间的蛋白质和多糖构成的网络结构2、组成分类一、胶原（collagen）

二、纤粘连蛋白（fibronectin，FN）

三、层粘连蛋白（laminin，LN）

四、氨基聚糖与蛋白聚糖

（glycosaminoglycan，GAG）（proteoglycan）五、弹性蛋白（elastin）

现在是105页\一共有118页\编辑于星期日细胞外基质的组成现在是106页\一共有118页\编辑于星期日一、胶原（collagen）1、特点A：水不溶性纤维蛋白，占蛋白质总量的30％上B：遍布全身体内各种器官和组织，是细胞外