第16章 细胞的社会联系课件PPT

这是一份第16章 细胞的社会联系课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了本章主要内容，细胞连接，细胞黏着及其分子基础，细胞外基质，第一节，桥粒和半桥粒，第二节，第三节，本章内容提要等内容，欢迎下载使用。
细胞连接（cell junctin）
细胞质膜的特化区域，通过膜蛋白、细胞骨架蛋白或胞外基质形成的细胞与细胞之间、细胞与胞外基质之间的连接结构
根据行使功能的不同，细胞连接可分为3 大类
封闭连接（ccluding junctin） 锚定连接 （anchring junctin）通讯连接（cmmunicating junctin）
一、封闭连接（ccluding junctin）
紧密连接（tight junctin）是封闭连接的主要类型，一般存在于上皮细胞之间。
图16-1 小肠上皮细胞紧密连接结构A. 小肠上皮细胞紧密连接的冰冻断裂复型电镜照片，示细胞微绒毛和细胞紧密连接区。B. 紧密连接模式图，两个相邻细胞的质膜通过嵴线紧密连接在一起
Claudins：密封蛋白 Occludin：闭合蛋白
紧密连接的主要功能之一：形成渗透屏障
Figure. Tight junctins allw cell sheets t serve as barriers t slute diffusin.    (A) Schematic drawing shwing hw a small extracellular tracer mlecule added n ne side f an epithelial cell sheet cannt traverse the tight junctins that seal adjacent cells tgether. (B) Electrn micrgraphs f cells in an epithelium where a small, extracellular, electrn-dense tracer mlecule has been added t either the apical side (n the left) r the baslateral side (n the right); in bth cases the tracer is stpped by the tight junctin. (B, curtesy f Daniel Friend.)
阻止可溶性物质从上皮细胞层一侧通过细胞间隙扩散到另一侧，起封闭作用
紧密连接的主要功能之二：形成上皮细胞膜蛋白与膜脂分子侧向扩散的屏障
图 小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图小肠上皮细胞是极性细胞，有面向肠腔的顶面（apical face）或游离面，以及基底面（baslateral face）。游离面质膜与基底面质膜担负不同的功能，游离面含有大量吸收葡萄糖分子的协同转运载体，完成Na+ 驱动的葡萄糖同向转运；而基底面含有执行被动运输的葡萄糖转运载体，将葡萄糖转运到细胞外液，从而完成葡萄糖的吸收和转运功能
紧密连接形成的渗透屏障是相对的
某些小分子可通过紧密连接，以细胞旁路途径从上皮细胞层一侧转运或“渗漏”到另一侧
Fig. The transprt pathways fr peptides and prteins acrss the intestinal cell epithelium (Rekha and Sharma 2011).
二、锚定连接（anchring junctin）
细胞间或者细胞与胞外基质间通过锚定连接分散作用力，增强细胞承受机械力的能力由两类蛋白构成：细胞内锚蛋白+跨膜黏附性蛋白
1. 与中间丝相连的锚定连接：桥粒与半桥粒
桥粒(desmsme)：相邻细胞内的中间丝通过桥粒相互作用，将相邻细胞连成一体，增强了细胞抵抗外界压力与张力的机械强度；中间丝—钙黏蛋白半桥粒(hemidesmsme)：细胞与胞外基质间的连接；中间丝—整联蛋白—层粘连蛋白
图16-2 桥粒结构A. 上皮细胞桥粒结构示意图。B. 小鼠膀胱上皮细胞桥粒电镜图
图16-3 半桥粒结构模式图
自身免疫缺陷病——天疱疮（pemphigus）
患者自身抗体结合桥粒跨膜黏附性蛋白质，破坏桥粒结构，导致上皮细胞间锚定连接丧失，体液渗漏而产生严重的皮肤水疱病
2. 与肌动蛋白纤维相连的锚定连接：黏着带与黏着斑
黏着带(adhesin belt)：相邻细胞间形成一个连续的带状结构；微丝—钙黏蛋白黏着斑(fcal adhesin)：细胞与胞外基质之间的连接方式；微丝—整联蛋白；维持细胞运动张力以及影响细胞生长信号传递
图 16-4 小肠上皮细胞之间黏着带示意图
16-5 黏着斑结构与功能示意图
三、通讯连接（cmmunicating junctin）
间隙连接(gap-junctin)：分布广泛，几乎所有的动物组织中都存在间隙连接 胞间连丝(plasmdesma)：高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，完成细胞间的通讯联络化学突触(chemical synapses)：存在于可兴奋细胞之间的细胞连接方式，通过释放神经递质来传导神经冲动
（一）间隙连接(gap junctin)
在动物组织细胞间分布非常广泛。除骨骼肌细胞及血细胞外，几乎所有的动物组织细胞都利用间隙连接来进行通讯
图16-6 间隙连接A. 间隙连接结构示意图。B. 间隙连接的蛋白组成。C. 4 次跨膜间隙连接蛋白结构示意图。D. 豚鼠上皮细胞冷冻蚀刻电镜照片显示间隙连接成片分布区域
1. 间隙连接的结构与成分
基本结构单位是连接子，形成一个直径约1.5 nm 的亲水通道许多间隙连接单位往往集结在一起形成大小不一的片状结密度梯度离心技术可将质膜上的间隙连接区域的膜片分离出来
2. 间隙连接的功能：相邻细胞实现代谢偶联或电偶联
代谢偶联：允许小分子代谢物和信号分子通过，实现细胞间代谢偶联或通讯神经冲动信息传递：电突触，有利于细胞间的快速通讯胚胎早期发育：为影响细胞分化的信号物质的传递提供重要通路
图16-7 电突触结构示意图A. 电突触结构示意图。B. 电突触的间隙连接示意图
3. 间隙连接通透性的调节
对小分子物质的通透能力具有底物选择性通透性受细胞质Ca2+ 浓度和pH调节受胞外化学信号的调节，有助于细胞间的代谢偶联
（二）胞间连丝(plasmdesma)
植物细胞间通讯连接方式；在植物细胞物质运输和信号传递中起着重要作用胞间连丝穿越细胞壁，由相邻细胞的质膜共同组成；中央是由光面内质网延伸形成的链样管（desmtubule）。在链样管与管状质膜之间是由细胞液构成的环孔胞间连丝介导的细胞间物质运输也是有选择性的，并且是可以调节的
图16-8 胞间连丝A. 植物细胞之间形成众多胞间连丝。B. 马铃薯细胞胞间连丝电镜照片。C. 胞间连丝的结构示意图
（三）化学突触 (chemical synapses )
存在于可兴奋细胞之间；通过释放神经递质来传导神经冲动
细胞识别和细胞黏附是建立细胞连接的基础。细胞连接需要细胞识别与黏着，然后在细胞骨架和跨膜蛋白参与下形成细胞连接同种类型细胞间的彼此黏着是许多组织结构的基本特征。在器官形成过程中，通过细胞识别与黏着使具有相同表面特性的细胞聚集在一起形成组织和器官
图16-9 细胞识别与细胞黏着试验示意图将两栖动物早期胚胎的外胚层和中胚层细胞解离为单细胞并混合在一起，起初细胞形成一个混合的聚合体，然后从其他类型细胞中分选出来。外胚层细胞移动到聚合体的外表面，中胚层细胞移动到聚合体的内部，这些正是它们在胚胎中所占据的位置
细胞黏着分子（cell adhesin mlecule，CAM）
细胞识别与黏着的分子基础是细胞表面的细胞黏着分子细胞黏着分子分为 4 大类：钙黏蛋白、选择素、整联蛋白及免疫球蛋白超家族通过3 种方式介导细胞识别与黏着： 同亲型结合、异亲型结合、衔接分子依赖性结合
CAM是整合膜蛋白，介导细胞与细胞间及细胞与ECM间相互作用为糖蛋白，分子结构由三部分组成：胞外区，N端部分，负责与配体识别跨膜区，多为单次跨膜胞质区，C端部分，与质膜下骨架成分相连，或与胞内的信号分子相连
4 大类：钙黏蛋白、选择素、整联蛋白及免疫球蛋白超家族
胞质区与质膜下的骨架成分相连
一、钙黏蛋白(cadherin)
同亲型结合、Ca2+ 依赖的细胞黏着糖蛋白（同源二聚体）典型钙黏蛋白胞外部分形成5个重复结构域铰链区是Ca2+ 结合位点
胞外最后一个重复结构域在Ca2+ 结合后彼此“嵌合”在一起，从而实现Ca2+ 依赖性细胞黏着低浓度（