医学细胞生物学细胞表面及其特化结构第二----赵崴终稿.ppt

细胞表面（cell surface）：包围在细胞质外层的一个复合结构体系和多功能体系，是细胞与外界环境物质相互作用，并产生各种复杂功能的部位。 细胞表面的结构以质膜为主体，包括质膜外的细胞外被和质膜内侧的胞质溶胶。 细胞表面的特化结构如：微绒毛、鞭毛和纤毛及细胞的变形足等等，分别与细胞形态的维持、细胞运动、细胞的物质交换等功能有关。 一、细胞外被 与质膜相连接的糖类物质的结构，称为细胞外被或糖萼。用重金属染料，如钌红染色后，在电镜下可显示厚约10~20nm的结构，边界不甚明确。 作用：保护，细胞识别，参与细胞的物质运输，形态形成与分化等过程。 二、胞质溶胶 胞质溶胶是位于细胞质膜下约0.1~0.2μm厚的由高浓度的蛋白质组成的较粘滞无结构的液体物质，也称为溶胶层。 作用：维持质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。 三、细胞表面的特殊结构 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。 （一） 微绒毛（microvillus） 电镜下观察微绒毛是由细胞膜和细胞质形成的指状突起，直径约为0.1μm，长约0.2～1.0μm，广泛存在于动物细胞表面。 作用：扩大了细胞的表面积，增加了细胞游离面吸收和接受刺激的能力。如小肠微绒毛，使细胞表面积扩大了30倍，扩大吸收面积，增加细胞的吸收功能。 SEM image of alveolar (Lung) macrophage attacking E. coli. (Show ruffle on the cell surface) （四） 纤毛和鞭毛 纤毛（cilia）和鞭毛（flagella）是细胞表面伸出的条状运动装置。二者在发生和结构上并没有什么差别。 纤毛和鞭毛都来源于中心粒。其详细结构和功能可参见细胞骨架一章。 细胞间的连接 细胞外基质 extracellular matrix，ECM 　氨基聚糖代表　透明质酸 组成：由N-乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖醛酸组成二糖单位。由几千(5000)个二糖单位聚合成直链多糖，非硫酸化。 功能：透明质酸结合大量水分子，形成粘性水化凝胶，扩大1 000~10 000倍，使基质膨胀。对细胞迁移和分化、创伤的修复愈合有特殊作用。 胶原纤维结构特征 层粘连蛋白功能 细胞通过层粘连蛋白锚定于基膜上； 基膜是特化的细胞外基质。位于上皮细胞和内皮细胞的基底部，或包绕在肌细胞、脂肪细胞、施万细胞周围，将细胞与结缔组织隔离。 层粘连蛋白在胚胎发育及组织分化中具有重要作用 层粘连蛋白也与肿瘤细胞的转移有关。 本节重点内容 掌握细胞外被的概念 熟悉细胞连接的类型及其结构特点 熟悉细胞外基质的成分及功能 了解细胞表面的特化结构 概念：细胞外基质（extracellular matrix，ECM）是指分部于细胞外空间，由细胞分泌的蛋白质和多糖所构成的纤维凝胶网络结构。主要由凝胶样基质和纤维网架构成。 功能：粘连；支持；改变细胞微环境；信号功能。 类型：氨基聚糖与蛋白聚糖、胶原和弹性蛋白、 　　　非胶原糖蛋白（黏着糖蛋白）：层粘连蛋白和 纤粘连蛋白 　结构：氨基聚糖是由重复的二糖单位构成的长链多糖 ?二糖单位之一是氨基己糖 (氨基葡萄糖或氨基半乳糖) ?糖醛酸 　　　（葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸） 　类型： 　　　透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、 肝素和硫酸角质素等。 (一) 氨基聚糖与蛋白聚糖 ．氨基聚糖（glycosaminoglycan，GAG） 氨基聚糖的分子特性及组织分布 软骨、角膜、椎间盘 0.9-1.8 半乳糖，N-乙酰葡萄糖 硫酸角质素 肺、肝、皮肤、肥大细胞 2.0-3.0 葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸，N-乙酰葡萄糖 肝素 肺、动脉、细胞表面 0.2-3.0 葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸，N-乙酰葡萄糖 硫酸 乙酰肝素 皮肤、血管、心、心瓣膜 1.0-2.0 葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸，N-乙酰葡萄糖 硫酸皮肤素 软骨、角膜、骨、皮肤、动脉 0.2-2.3 葡萄糖醛酸，N-乙酰半乳糖 硫酸软骨素 结缔组织、皮肤、软骨、玻璃体、滑液 0 葡萄糖醛酸，N-乙酰葡萄糖 透明质酸 分布组织 硫酸基 二糖单位 氨基聚糖 　结构： 　蛋白聚糖由氨基聚糖与核心蛋白(core protein) 的丝氨酸残基共价连接形成的巨分子 　若干蛋白聚糖单体借连接蛋白以非共价键与透明 质酸结合形成多聚体 显著特点是多态性：可以含有不同氨基酸序列核 心蛋白,长度和成分不同的氨基聚糖； ．蛋白聚糖（proteoglycan） 　蛋白聚糖的功能 软骨中的蛋白聚糖是最巨大分子之一, 赋予软骨