细胞生物学之细胞连接
细胞生物学 细胞膜,细胞连接
1. 膜内在蛋白：跨膜蛋白或整合蛋白 Transmembrane protein /integral protein 2. 脂锚定蛋白 lipid-anchored protein 3. 膜外在蛋白：膜周蛋白或外在蛋白 Peripheral membrane protein /extrinsic protein
1. 更厚，更有秩序，较少流动。 2. 周围是富含有饱和脂肪酸的流动性较高的液态区。 3. 功能涉及信号转导、受体介导的胞吞及胆固醇代谢运 输等。
细胞膜的特性：不对称性和流动性
一、膜的不对称性 (membrane asymmetry)
决定膜的功能方向性。
1. 膜脂的不对称性：
细胞质膜脂双层中各种成分不是均匀分布的， 包括种类和数量的不均匀。 膜脂不对称性表现在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。
包括细胞质膜(plasma membrane)、 内膜(internal membrane)。
细胞膜不仅是细胞
结构上的边界，使细胞具
有一个稳定的内环境；
同时在细胞与环境之间进行物质、能量的交换及信
息传递过 程中也起着决定性作用。
细胞膜的两面
细胞质面 非细胞质面
膜的化学组成与分子结构
细胞膜的化学组成：脂类、蛋白质和糖类
细胞的形态多种多样，与细胞 所处的部位和功能相关。 根据细胞进化程度可将细胞分 成真核和原核细胞。 细胞的大小与种属和功能相适 应，支原体（mycoplast）是目 前发现的最小最简单的细胞。
原核细胞与真核细胞的区别
原核细胞与真核细胞基本特征的比较
特征 细胞膜 核膜 染色体 原核细胞 真核细胞 有（多功能性） 有 无 有 一环状DNA构成单个染色体 2个染色体以上，染色体由 不与或很少与蛋白质结合 线状DNA与蛋白质结合组成 核仁 无 有 线粒体 无 有 内质网 无 有 高尔基体 无 有 溶酶体 无 有 核糖体 70S(包括50S与30S大小亚单位) 80S(包括60S与40S大小亚单位) 光合作 蓝藻含有叶绿素a的膜层结构, 植物叶绿体具有叶绿素a与b 用结构 细菌具有菌色素 核外DNA 细菌有裸露的质粒DNA 线粒体DNA,叶绿体DNA 细胞壁 主要成分是氨基糖与壁酸 动物细胞无细胞壁,植物细胞 壁主要成分是纤维素与果胶 细胞骨架 无 有 细胞增殖方式 无丝分裂(直接分裂) 有丝分裂(间接分裂)为主
细胞生物学——名词解释
1)细胞内膜系统：是指细胞内在结构、功能及发生上相关的，由膜围绕的细胞器或细胞结构，主要包括，内质网、高尔基体、溶酶体等。
2)生物膜系统：只要是指单位膜构成的细胞质膜和由单位膜围成的各种细胞器，如线粒体、叶绿体、高尔基体、溶酶体等。
3)细胞识别：细胞通过表面受体与胞外信号分子（配体）选择性相互作用导致胞内一系列生理变化，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程，是细胞通讯的重要环节。
4)细胞生物学：是研究细胞基本生命活动规律的科学，它在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上研究细胞的结构、发育与调控，以及细胞间关系和在整个生命体中的作用。
5)受体：是一种能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子，当与配体结合后，通过信号转到作用将胞外信号转换为胞内化学或物理的信号，以启动一系列过程，最最终表现为生物学效应。
6)分子开关：是使细胞内一系列信号传递的级联反应，能在正、负反馈两个方面得到精确控制的分子机制的蛋白质分子。
7)细胞凋亡：又叫程序性细胞死亡，是细胞主动发生的自然死亡过程，是一个主动的由基因决定的结束生命的过程，可以发生在生物体的生长发育直至死亡的整个生命过程及某些病理过程中。
8)细胞骨架：指真核细胞中的蛋白纤维网架体系，细胞骨架概念有狭义和广义之分，狭义的细胞骨架概念是指细胞质骨架，包括微丝、微管和中间纤维；广义的细胞骨架包括细胞核骨架、细胞质骨架、细胞膜骨架和细胞外基质。
9)细胞骨架系统：是由一系列特异的结构蛋白质装配而成的胞内网架系统，广泛分布于细胞结构的各个部分，在维持细胞形态与内部结构的合理排布中起支架作用。
10)蛋白质分选：新生肽由其合成部位正确地运转到其行使功能部位的过程，包括细胞质基质中合成多肽的分选途径和粗面内质网上合成多肽的分选途径。
（合成的蛋白质只有转运至细胞的正确部位，并装配成结构与功能的复合体才能参与细胞的生命活动，这一过程称为蛋白质分选）11)核小体：染色体的基本结构单元，是由组蛋白和200个碱基对的DNA双螺旋组成的球形小体。
细胞的社会联系《细胞生物学》知识点总结
细胞的社会联系《细胞生物学》知识点总结●第一节细胞连接●一.基本概念●（一）定义●细胞连接是指在细胞质膜的特化区域，以膜蛋白、细胞骨架蛋白或胞外基质形成的细胞-细胞间或细胞-基质间的连接结构，包括封闭连接、锚定连接、通讯连接。
细胞连接普遍存在于动植物界各种组织的细胞之间，主要存在于上皮细胞间。
上皮细胞的类型：单层柱状上皮Simple columnar、单层扁平/鳞状上皮Simple squamous、变移上皮/移行上皮Transitional、复层扁平/鳞状上皮Stratified squamous(nonkeratinized)●（二）意义●1.细胞连接对于维持组织的完整性非常重要，有的还具有细胞通讯作用。
●2.细胞连接是细胞社会性的结构基础，是多细胞有机体中相邻细胞之间协同作用的重要组织方式。
●二.封闭连接occluding junction●1.定义●将相邻上皮细胞的质膜紧密地连接在一起，阻止溶液中的小分子炎细胞间隙从细胞一侧渗透到另一侧。
●2.封闭连接的主要类型——紧密连接●（1）结构●①存在于上皮、血管内皮细胞间，由成串排列的特殊跨膜蛋白形成嵴线，封闭细胞间的间隙。
●相邻质膜上各有许多跨膜蛋白质颗粒，每一跨膜蛋白与相邻质膜的跨膜蛋白在对应的位置上互相连接，封闭了此处的细胞间隙，长排的跨膜蛋白与相邻质膜上对应的跨膜蛋白接触，构成一条封闭索，紧密连接正是由数条交错成网的封闭索组成。
●②嵴线中已分离出的两类蛋白●Ⅰ.闭合蛋白（occludin）：分子质量为60kDa的4次跨膜蛋白；●Ⅱ.密封蛋白（claudin）：4次跨膜的蛋白家族（现已鉴定20种以上）。
闭合蛋白和密封蛋白形成嵴线的相互作用还依赖于其他蛋白质，如细胞膜的外周蛋白ZO,将嵴线锚定在微丝上。
●（2）功能●①形成渗透屏障，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。
●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都存在紧密连接。
分子细胞生物学细胞粘附分子及细胞连结
OB-钙粘素 成骨细胞
VB-钙粘素 脉管内皮细胞
desmoglein 桥粒
desmocollin 桥粒
整理课件
6
钙粘素的作用
1．介导细胞连接 E-钙粘素是保持上皮细胞相互粘合的主要
CAM，是粘合带及桥粒中的主要构成成分。
2．参与细胞分化 钙粘素对于胚胎细胞的早期分化及成体
组织(尤其是上皮及神经组织)的构筑有重要 作用。
包括：α-，β-，γ-连锁蛋白(catenin)，粘着斑蛋 白(vinculin)、α-辅肌动蛋白(α-actinin)和片珠蛋白 (plakoslobin)等附着蛋白。
◆钙粘素
◆肌动蛋白
整理课件
27
粘合斑
粘合斑(adhesion plaque，focal adhesion)位于细胞
与胞外基质间，通过整合素(integrin)把细胞中的肌动 蛋白束和胞外基质连接起来。连接处质膜内侧有附着 蛋白形成盘状胞质斑。
活化的整合素又可失活，导致黏附的细胞相互脱离。
整理课件
15
整合素的作用
整合素家族是介导细胞与细胞外基质相互作用的 最主要的分子。
整合素是多数细胞外基质蛋白的受体，能识别、 结合细胞外基质中相应的配体，为细胞黏附提供附着 点，介导细胞与细胞之间、细胞与细胞外基质之间的 粘附，使细胞粘在一起，形成一个整体。
整理课件
31
（一）间隙连接(gap junction)
间隙连接也称缝隙连接，是细胞通过连接子进行 的细胞连接。 “间隙” 是指相邻质膜间有2～4 nm的 间隙，间隙内有大量微型管道(连接子)，连接细胞的 胞质，允许一些小分子物质直接从一个细胞流入另一 个细胞。
间隙连接存在于脊椎动物的很多成年细胞和正在 发育的细胞中。
细胞生物学实验-细胞融合
细胞融合应用
一. 单克隆抗体 1975年英国科学家 Milstein和Kohler将产生抗体 的淋巴细胞 同肿瘤细胞融合，成功建立了单克隆抗 体技术，而获得1984年诺贝尔医学和生理 学奖。
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1984 "for the discovery of the principle for production of monoclonal antibodies"
2化学法（聚乙二醇）
PEG: 聚乙二醇（polyethylene glycol, PEG） 分子式：HOCH2(CH2OCH2)nCH2OH 性状：白色蜡状固体，具有强烈的凝集、
沉淀蛋白质的作用 分子量 〉1000-6000u，可作诱融剂。
20世纪70年代，华裔科学家高国南发现聚乙二醇能诱导细胞融合
显微镜下的细胞融合过程
细胞融合的过程
细胞互相靠近 细胞膜融合 细胞桥形成 细胞质融合 细胞核融合
细胞融合主要经过了两原生质体或细胞互 相靠近、细胞桥形成、胞质渗透、细胞核 融合主要步骤。
细胞桥的形成是细胞融合最关键的一步， 融合过程中两个细胞膜从彼此接触到破裂 形成细胞桥。
细胞融合过程中两个细胞膜的变化
• 来源
前处理
融合的方法 主要应用
• 动物细胞 不需
仙台病毒,
PEG ，电融合 生产单克隆抗体
• 植物细胞 脱壁 PEG,电融合 创造植物新品种
• 微生物细胞 脱壁 PEG,
高产优质新菌种
加入融合剂
未融合
未融合
融合细胞的类型
同核体
同核体
异核体（杂交细胞）
• 同核体：由同一亲本细胞融合而来
细胞生物学第十五章细胞连接
（二）粘合带与粘合斑
粘合带（adhesion belt）呈带状环绕细胞，一般位于 上皮细胞顶侧面的紧密连接下方。在粘合带处相邻细胞 的间隙约15～20nm。
间隙中的粘合分子为E-钙粘素。在质膜的内侧有几种附 着蛋白与钙粘素结合在一起，这些附着蛋白包括：α-， β-，γ-连锁蛋白、粘着斑蛋白、α-辅肌动蛋白和片 珠蛋白。
（一）桥粒与半桥粒
桥粒存在于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 间形成纽扣状结构，细胞膜之间的间隙约30nm，质膜 下方有细胞质附着蛋白质，如片珠蛋白、桥粒斑蛋白 等，形成一厚约15～20nm的致密斑。斑上有中间纤维 相连，中间纤维的性质因细胞类型而异，如：在上皮 细胞中为角蛋白丝，在心肌细胞中则为结蛋白丝。桥 粒中间为钙粘素。因此相邻细胞中的中间纤维通过细 胞质斑和钙粘素构成了穿胞细胞骨架网络。
每个连接子由6个connexin分子组成。 连接子中心形成一个直径约1.5nm的孔道。 连接单位由两个连接子对接构成。
间隙连 接电镜
照片
间隙连接模型
连接子电 镜照片
2、成分 已分离20余种构成连接子的蛋白,属同一蛋白家族,
其分子量26—60KD不等； 连接子蛋白具有4个α-螺旋的跨膜区，是该蛋白家
紧密连接的焊接线由跨膜细胞粘附分子构成，主要 的跨膜蛋白为claudin和occludin，另外还有膜的外 周蛋白ZO。
紧密连接作用：一是防止可溶性物质从上皮细胞层 一侧通过胞外间隙扩散到另一侧，形成渗透屏障， 起着封闭作用；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都存在紧密连接。后 二者分别构成了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。
三、通讯连接 间隙连接：分布广泛，几乎所有的动物 组织中都 存在间隙连接。 化学突触：存在于可兴奋细胞之间的细胞连接方式, 它通过释放神经递质来传导神经冲动。 胞间连丝：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。
细胞生物学 第十六章细胞社会的联系
黏着带 桥
粒间隙连 接
半桥 粒
黏着 斑
三、通信连接
• 间隙连接的基本结构单位是连 接子，每个连接子由6个相同 或相似的跨膜连接子蛋白呈环 状排列而成，中央形成一个直 径约1.5nm的亲水性通道。
第十六章 细胞社会的联系
§1 细胞连接 （§2 细胞黏着及其分子基础） §3 细胞外基质
• 在多细胞生物体内，细 胞与细胞之间、细胞与 细胞外基质之间相互作 用。
• 通过：细胞连接、细胞 黏着、细胞外基质、以 及细胞通信和信号转导， 细胞之间相互联系在一 起，构成了细胞社会。
细胞黏着
细胞黏着
§1 细胞连接
• 相邻细胞的跨膜黏着蛋白 相互交联，整体形成钮扣 状结构，将相邻的细胞与 细胞之间连接在一起。
黏着带 桥
粒 半桥
粒 黏着
斑
二、锚定连接
• 相邻细胞的中间丝通过桥 粒相互作用，将相邻细胞 群体连成一体，增强了细 胞抵抗外界压力与张力的 机械强度。
• 天疱疮：一种自身免疫缺 陷病，桥粒结构被破坏， 导致皮肤的细胞连接丧失， 体液渗漏而产生的一种严 重皮肤水泡病。
黏着带 桥
粒 半桥
粒 黏着
斑
二、锚定连接
2、黏着斑 • 存在于细胞与细胞外基质之
间的一种连接结构。 • 细胞内的肌动蛋白纤维通过
跨膜黏着蛋白（整联蛋白， 纤连蛋白受体），与细胞外 基质中的纤连蛋白连接，从 而将细胞黏着在基膜上。
黏着带 桥
粒 半桥
南开大学细胞生物学课件15第15章 细胞连接 6-22 puyue
选择素的三个结构域，通过凝集素结构 强地结合在一起，并从
域而识别细胞外表的糖蛋白及糖脂分子 相邻的内皮细胞进入组
上的糖配体。
织。
（三）免疫球蛋白超家族
某些成员属于CAM。作用不依赖Ca2+ 。 有的介导同亲性粘合，如各种神经粘附分子； 有的介导异亲性粘合，如细胞间粘附分子及 脉管细胞黏附分子，它们的配体分子为整合 素。
‘’
皮肤、肌肉、结缔组织，
常与I型胶原共分布
Ⅳ [a1(IV)]2[a2(IV)] 390nm 网状 C端球型 不形成纤维束 基膜
V [a1(V)]2[a2(V)] 390nm 细纤维 N端球状 大多间隙组织与I型胶原
[a3(V)]3
共分布
VI [a1(VI)][a2(VI)][a3(VI)]150nm 微纤维 N,C端球状， 大多间隙组织与I型
胶原的组装
细胞内发生的事件
通过分子内 交联
分泌到细胞外发生的事件 分子间交联
三链 装配
前胶原 肽酶
装配
装配
前体肽链 三股螺旋前胶原 胶原
胶原原纤维
胶原纤维
分子内交联
分子间交联
由前体肽转配成前胶原时，是通过分子内的交联完成的。而由 胶原装配成胶原原纤维那么是通过分子间交联。分子内交联是 指前胶原的三条链之间的赖氨酸残基的交联，分子间的交联是 指不同前胶原间的赖氨酸交联。分子间的交联使得在胶原的尾 部有一个小的间隙别离。平行排列的分子通过前胶原分子N端 与相邻原胶原分子C端的赖氨酸或羟赖氨酸间形成共价键加以 稳定。
M-钙粘素 R-粘素 Ksp-钙粘素 OB-钙粘素 VB-钙粘素 桥粒芯蛋白 桥粒芯胶黏蛋 白
哺乳动物细胞外表的主要钙粘素分子
主要分布组织 着床前的胚胎、上皮细胞（在带状粘合处特别集中） 胎盘滋养层细胞、心、肺、小肠 胚胎中胚层、神经外胚层、神经系统（脑、神经节）、 心、肺 成肌细胞、骨骼肌细胞 视网膜神经细胞、神经胶质细胞 肾 成骨细胞 脉管内皮细胞 桥粒 桥粒
细胞生物学实验_实验四 细胞膜的通透性和细胞连接观察
表一：观察红细胞对各种化学物质透入
管 号 10%红细胞悬液 溶液种类(mL)
0
2滴
蒸馏水
2 mL
1
2滴
0.12M/LNa2SO4 2 mL
2
2滴
0.17M/LNH4Cl 2 mL
3
2滴
0.12M/L草酸铵 2 mL
4
2滴
0.32M/L葡萄糖 2 mL
5
2滴
0.32M/L甘油 2 mL
6
2滴
0.32M/LC2H5OH 2 mL
实验四、 细胞膜的通透性和植物 细胞通讯形式
一、目的与要求
1、了解细胞膜的渗透性及各类物质进 入细胞的速度。
2、观察植物细胞间的胞间连丝，进一 步认识植物细胞间的通讯连接形式
二、材料、试剂与器材
1、 材料 ：洋葱鳞茎叶，新鲜动物血细胞 悬浮液 ，番茄，红椒
2、药品： 试剂:0.17 mol／L 氯化铵；0.12 mol／L硫
1）原理：细胞间彼此不是孤立的，相互之 间通过细胞胞间连丝互通物质与信息转递
2）步骤：学生自己设计
想一想：如何制作临时装片？
观察胞间连丝应取番茄和红椒哪
一部分？
3、观察软骨组织标本
软骨组织是由软骨基 质、纤维和软骨细胞 组成。
1、透明软骨
2、纤维软骨 3、弹性软骨
四 、学生自己动手实验 五、实验报告 其中要求画图：胞间连丝图
溶质的通透性不同,因此有的溶质分子可透入,有的
溶质分子则不能透入,能透入的溶质分子的速度也
不同。当溶质分子进入红细胞使细胞内溶质浓度增
加时,导致水的摄入。红细胞膨胀到一定程度时,细
细胞生物学[第十五章 细胞社会的联系：细胞连接、细胞黏着和.
第十五章细胞社会的联系:细胞连接、细胞黏着和细胞外基质一、细胞连接细胞连接是多细胞有机体中相邻细胞之间通过细胞质膜相互联系, 协同作用的重要组织方式。
共分三类:(1封闭连接 (occluding junctions :紧密连接 (tight junction 是典型的代表。
它将相邻细胞的质膜密切连接在一起阻止溶液中的分子沿细胞间隙渗入体内。
(2锚定连接 (anchoring junctions :通过细胞骨架系统将细胞与相邻细胞或细胞与基质之间连接起来。
分为两类:①与中间纤维相关的锚定连接, 包括桥粒(desmosome、半桥粒 (hemidesmosome;②与肌动蛋白纤维相关的锚定连接, 包括黏合带 (adhesion belt、黏合斑 (focal adhesion。
(3通讯连接 (communicating junctions :主要包括间隙连接 (gap junction 、神经细胞间的化学突触 (chemical synapse和植物细胞中的胞间连丝(plasmodesmata。
(一封闭连接紧密连接是封闭连接的主要形式, 一般存在于上皮细胞之间, 在光镜下小肠上皮细胞之间的闭锁堤区域便是紧密连接存在的部位。
功能:阻止可溶性物质从上皮细胞层一侧扩散到另一侧, 因此起重要的封闭作用, 同时还将上皮细胞的游离端与基底细胞膜上的膜蛋白相互隔离。
还具有隔离与支持功能。
焊接线:也称为嵴线,一般认为它由成串排列的特殊跨膜蛋白组成,相邻细胞的嵴线相互交联封闭了细胞之问的空隙。
目前已从嵴线中分离出两类蛋白: (1封闭蛋白 (occludin,为一个相对分子量为 60×103的 4次跨膜蛋白。
(2另一类也称 claudin , 也是跨膜 4次的蛋白家族 (现已发现有 15种以上。
(二锚定连接锚定连接在机体内分布很广, 在上皮组织、心肌和子宫颈等组织中量尤为丰富。
功能:通过锚定连接将相邻细胞的骨架系统或将细胞与基质相连形成一个坚挺、有序的细胞群体。
细胞生物学17 细胞的社会联系
四、纤连蛋白和层粘连蛋白
纤粘连蛋白： 高分子量糖蛋白，是多聚体，20种以上，受体是整合蛋 白家族，介导细胞粘附，促成细胞迁移。 层粘连蛋白: 是各种动物胚胎和成体组织基膜的主要结构组分，细胞 常通过层粘连蛋白固定于基膜上
层粘连蛋白分子
上皮细胞的细胞外基质
五、植物细胞壁
分初生壁和次生壁 纤维素：葡萄糖分子以β(1-4)糖苷腱的线性多聚体分子 半纤维素：由木糖、半乳糖和葡萄糖等组成的高度分支 的多糖 果胶：是大量带负电荷的糖（半乳糖醛酸）。 木质素：酚残基形成的水不容性多聚体
2. 胞间连丝 植物细胞间相互联系的纽带，管状结构，中间内质网延伸成链 管；细胞通讯，选择性的物质运输
3. 化学突触 可兴奋细胞之间的一种连接方式，通过释放神经递质来传导神 经冲动
间隙连接
胞间连丝结构
化学突触结构模型
封闭连接 锚定连接
紧密连接 粘合带 桥粒
角蛋白丝
通讯连接 间隙连接
半桥粒
基膜
跨膜αβ异二聚体 胞内部分：与肌动蛋白丝相互作用 胞外部分：与含有 RGD 三肽序列的
（精、甘、天冬氨酸） 纤连蛋白/层粘连蛋白 相互作用
粘附分子间的作用
第三节 细胞外基质
细胞外基质指分布细胞外，由细胞分泌的蛋白和多 糖构成的网络结构
细胞外被（糖萼）指细胞外覆盖的一层粘多糖（糖 蛋白或糖脂）
细胞外基质的成分
胶原纤维的结构与形成过程
原胶原：1/4交替平行排列；首尾有间隔，67nm周期性横纹
二、弹性蛋白
呈无规则的卷曲状，富含甘氨酸 和脯氨酸，少羟脯氨酸，无羟赖 氨酸，无Gly-X-Y序列 通过赖氨酸残基相互交联成网 状，是弹性纤维的主要成分，主 要在脉管壁、肺、皮肤、肌腱等 处 弹性纤维与胶原纤维共同存在， 赋予组织弹性和抗张性
细胞生物学细胞的社会联系
第一节 细胞连接 Cell Junction
• 是细胞与细胞间或细胞与细胞外基质间的连接结构，是多细 胞生物体相邻细胞之间协同作用的重要组织方式；
• 体现：组织构建、胚胎发育等过程；胚胎细胞通过细胞社会的联系彼此 交流信息，以决定每个细胞的行为和命运，包括结构与功能分化，位臵 以及生死抉择。 • 组织的构建既是细胞分化的结果，也是细胞通过表面分子相互识别、粘 附及形成特殊细胞连接的结果。 • 细胞与细胞间，细胞与胞外基质间的相互作用是组织形成、维持及修复 的最主要保证。
电偶联
间隙连接 (gap junction)
间隙连接的功能-3
3）间隙连接在早期胚胎发育和细胞分化过程中的作用 胚胎发育中细胞间的偶联提供信号物质的通路 , 从而为
某一特定细胞提供它的“位臵信息”，并根据其位臵影响
其分化。 肿瘤细胞之间的间隙连接明显减少或消失，间隙联接类 似“肿瘤抑制因子”。
第一节 细胞连接 Cell Junction
• 根据行使功能的不同，分为三大类：
封闭连接（occluding junction）
锚定连接（anchoring junction）
通讯连接（communicating junction）
1.1 封闭连接（occluding junction）
紧密连接（ tight junction ） 是封闭连接的主要形式，主 要存在于上皮细胞之间； 结构特点：细胞膜之间 无空隙，由细胞膜上成 串排列的跨膜蛋白形成 嵴线，相邻细胞的嵴线 相互交联，封闭了细胞 之间的空隙。
间隙连接 (gap junction) 间隙连接的功能-2
2）间隙连接在神经冲动信息传递过程中的作用（电偶联）
电突触(electronic junction) 快速实现细胞间信号通讯
细胞生物学 第十章 细胞连接与细胞黏附
第十章细胞连接与细胞黏附细胞连接：人和多细胞动物体内除结缔组织和血液外，各种组织的细胞之间按一定排列方式，在相邻细胞表面形成各种连接结构，以加强细胞间的机械联系和维持组织结构的完整性、协调性，这种细胞表面与其他细胞或细胞外基质结合的特化区称为细胞连接。
（是细胞质膜局部区域特化形成的细胞间联系结构）紧密连接：通常位于上皮顶端两相邻细胞间，是相邻细胞膜共同构成的一个完全封闭液体流通的屏障，是两个细胞间紧密相连的区域，在紧密连接处的细胞质膜几乎融合并紧紧结合在一起，融合部位细胞间隙消失。
封闭索：两相邻细胞的紧密连接区域是一种“焊接线”样的带状网络，焊接线又称脊线，脊线由成串排列的特殊穿膜蛋白质颗粒构成，这种在相邻细胞膜上形成的特征性结构称封闭索。
锚定连接：是一类由细胞骨架纤维参与，存在于细胞间或细胞与细胞外基质之间的连接结构，其主要作用是形成能够抵抗机械张力的牢固黏合，广泛分布于动物各种组织中，参与组织器官形态和功能的维持、细胞的迁移运动以及发育和分化等多种过程。
黏着连接：与肌动蛋白丝相连接的锚定连接，又可分为黏着带和黏着斑两大类。
黏着带：位于上皮细胞紧密连接的下方，是相邻细胞间形成的一个连续的带状结构，在维持细胞形态和组织器官完整性方面具有重要作用，特别是为上皮细胞和心肌细胞提供了抵抗机械张力的牢固黏合。
黏着斑：位于上皮细胞基底部，是细胞通过局部黏附与细胞外基质之间形成的黏着连接，常见于肌细胞与肌腱（主要是胶原）形成的连接中，对细胞铺展和迁移有重要意义，还可参与细胞信号转导。
桥粒连接：与中间纤维相连的锚定连接，又可分为桥粒和半桥粒两类。
桥粒：位于上皮细胞黏着带的下方，是相邻细胞间的一种斑点状的锚定连接结构。
是一种坚韧、牢固的细胞连接结构，对上皮细胞结构的维持非常重要。
桥粒连接处相邻细胞质膜的胞质侧各有一致密的胞质斑（桥粒斑），是由多种胞内锚定蛋白包括桥粒斑珠蛋白和桥粒斑蛋白构成的复合物，是中间纤维附着的部。
细胞生物学名词解释
细胞生物学习题及答案一、名词解释1、Na+/K+泵:能水解ATP，使α亚基带上磷酸基团或去磷酸化，将钠离子泵出cell,而将钾离子泵进cell的膜转运载体蛋白。
2、胞间连丝：相邻植物cell之间的连通，直接穿过两相邻cell的细胞壁。
3、受体蛋白：能够识别和选择性的结合某种配体的蛋白质分子。
4、细胞连接：在瞎报质膜的特化区域，通过膜蛋白、支架蛋白或者胞外基质形成的细胞与细胞之间，细胞与胞外基质间的连接结构。
5、过氧化物酶体：真核细胞中含多种活性酶的细胞。
利用分子氧氧化有机物。
6、细胞培养：在合适的环境条件下，对细胞进行体外培养，包括原核生物细胞、真核单细胞植物和动物细胞的培养以及与此密切相关的病毒的培养。
7、转移小泡：也称小囊泡，直径40—80nm，常散布于扁平囊的形成面，一般认为它是糙面内质网芽生而来，把rER合成的蛋白质转运到扁平囊上，并使扁平囊不断得到补充、更新。
8、Ras 蛋白：单体G蛋白家族成员，在信号从细胞表面传递到细胞核的过程中发挥重要的作用。
9、信号序列：蛋白质中有特定氨基酸组成的连续序列，决定蛋白质在细胞中的最终定位。
10、细胞通讯：信号细胞发出的信息传递到靶细胞并与受体相互作用，引起靶细胞产生特异性生物学效应的过程。
11、G-蛋白：GTP结合蛋白，具有GTPase活性，以分子开关的形式通过结合或水解GTP调节自身活性。
有三体和G蛋白两大家族。
12、微丝：由肌动蛋白单体组装而成的细胞骨架纤维。
他们在细胞内与几乎所有形式的运动相关。
13、信号转导：细胞将外部信号转变为自身应答反应的过程。
14、细胞识别：细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子（或配体）选择相互作用，从而导致胞内一系列生理变化，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程，它是细胞通讯的一个重要环节。
15、细胞周期：一次细胞分裂结束到下一次分裂完成之间的有序过程。
16、细胞周期检验点：在细胞周期中特异的监控机制，可以鉴别细胞周期进行中的错误，并诱导产生特异的抑制因子，阻止细胞周期进一步运行。
医学细胞生物学之细胞连接
一．细胞连接定义：相邻细胞膜和细胞膜间的区域特化性连接结构分类：分为三大类，即：封闭连接（occluding junction ）、锚定连接（anchoring junction ）和通讯连接（communicating junction ）。
1. 封闭连接（1）主要位置：体内管腔及腺体上皮细胞近管腔面的顶端（2）连接方式：由特殊的跨膜蛋白成串排列形成蛋白质颗粒条索，进而形成拉链状的密闭连接结构--封闭索，这些封闭索交织成网状，环绕在每个上皮细胞的顶部，将相邻细胞紧密连接在一起，封闭细胞间隙，未接触处尚有10-15nm 的细胞间隙。
（3）功能：封闭上皮细胞的间隙，阻止细胞外物质无选择地通过细胞间隙进入组织，或组织中的物质随意回流入肠腔中，同时也很好地维持了上皮细胞的极性，保证物质转运的方向性和组织内环境的稳定性。
2. 锚定连接（1）定义：是动物各组织中广泛存在的一种细胞连接方式，通过钙粘蛋白、整联蛋白和细胞骨架体系以及细胞外基质的相互作用，将相邻细胞或细胞与细胞外基质连接起来，形成一个坚挺、有序的细胞群体。
（2）主要作用：形成能够抵抗机械张力的牢固粘合（3）构成蛋白：（4）分类：根据参与连接的骨架蛋白和锚定部位的不同，分为二大类：1）黏着连接——黏着带1.定义：上皮细胞之间连续的带状黏附连接2.位置：位于上皮细胞靠顶部的侧面、紧密连接的下方。
细胞内锚定蛋白：这类蛋白一侧在细胞质内与特定的细胞骨架成分连接，另一侧与跨膜黏着蛋白连接 跨膜黏着蛋白：是一类细胞黏附分子，其细胞内部分与胞内锚定蛋白相连，细胞外部分与相邻细胞的穿膜黏着蛋白或与细胞外基质结合3.具体连接方式：相邻细胞的钙黏着蛋白外结构域相互结合，其细胞内结构域通过细胞内锚定蛋白与肌动蛋白丝相连，从而使相邻细胞的微丝束通过细胞内锚定蛋白和跨膜黏着蛋白连成广泛的穿细胞网，使上皮组织连成一个整体。
4.胞内锚定蛋白分类：α、β粘蛋白、黏着斑蛋白、α-辅肌动蛋白等2）黏着连接——黏着斑定义：是分散而独立的细胞与细胞外基质之间形成的黏着连接位置：位于上皮细胞基底部参与黏着斑连接的跨膜黏着蛋白-整联蛋白：胞外区域与细胞外基质成分相连，胞内部分通过锚定蛋白和黏着斑蛋白介导与肌动蛋白丝相连。
华师细胞生物学名词解释(个人总结)
24、核孔复合体（nuclear pore complex）:核被膜上由外环、内环、幅和中央栓等多种核孔蛋白构成的联系核质和细胞质的复杂隧道结构，对进出核的物质有控制作用。
25、受体（receptor）:细胞膜表面或细胞内部存在的一类蛋白质，其上有专门位点和信号分子进行结合，结合后可以将信号分子携带的信息传递到胞内，引起细胞发生一系列反应。
6、踏车行为(tread milling)：在一定条件下，微管或微丝正极发生聚合而延长，负极发生结局而减短的现象。
7、减数分裂(meiosis)：有性生殖个体形成生殖细胞的一种分裂形成的子细胞的染色体数目减半。
8、细胞分化(cell differentiation)：在个体的发育中，由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生不同细胞类群的过程称之。
17、第二信使学说（second messenger theory）：胞外化学物质（第一信使）不能进入细胞，它作用于细胞表面受体，而导致产生胞内第二信使，从而激发一系列生化反应，最后产生一定的生理效应，第二信使的降解使其信号作用终止。
18、细胞外被（cell coat）:又称糖萼，用来指细胞膜外表面覆盖的一层黏多糖物质，是细胞膜的结构成分。
28、原癌基因（proto-oncogene）:正常细胞中的病毒癌基因的同源物称为细胞癌基因或原癌基因，如生长因子受体、转录激活蛋白和核调节蛋白等，其突变可导致细胞生长失控，诱发癌症。
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(二 ) 化学突触
化学突触结构模型
化学突触结构（具有小囊泡的一侧为突触前膜）
化学突触（synapse）是存在于可兴奋细胞间的一种连接方式， 其作用是通过释放神经递质来传导兴奋。 当神经冲动传到突触前膜，突触小泡释放神经递质，为突触后 膜的受体接受（配体门通道），引起突触后膜离子通透性改 变，膜去极化或超极化。
（2）选择素
选择素（selectin）属异亲型CAM结合，其作用依赖于 Ca2＋ 主要参与白细胞与脉管内皮细胞之间的识别与粘合 已知选择素有三种：
L-选择素：广泛存在于各种白细胞的表面，参与炎症部位白 细胞的出脉管过程 E-选择素：存在于活化的血管内皮细胞表面； P-选择素：贮存于血小板及内皮细胞
一、封闭连接 occluding junctions
以紧密连接（tight junction）为典型代表，它 将相邻细胞的质膜密切地连接在一起阻止溶液中 的分子沿细胞间隙渗入细胞内。 紧密连接主要见于体内管腔及腺体上皮细胞近管 腔面的顶端，呈带状环绕细胞。 紧密连接处，两相邻细胞质膜并非大片区域紧密 连接，而是以断续的点连在一起，点状接触部位 没有缝隙，未接触处尚有10-15nm的细胞间 隙。
• 细胞粘附分子的作用机制有三种模式： 1.同亲型结合：同种粘附分子间的相互识别与黏着，如 钙粘素； 2.异亲型结合：不同种粘附分子间的相互识别与黏着， 如选择素和整联蛋白； 3.依赖性结合：通过连接分子中介才能相互识别与黏 着。
(1)
(2)
(3)
（1）钙粘素（ cadherin ） 单次跨膜糖蛋白，其分子结构 由三部分组成：
主要作用
形成能够抵抗机械张力的牢固粘合。
根据参与连接的骨架纤维类型和锚定部位的不 同，分为二大类：
黏合带：细胞之间
黏合连接(adhering junction)
黏着斑：细胞与基质之间 桥粒：细胞之间
桥粒连接(desmosome junction)
半桥粒：细胞与基质之间
电镜下桥粒
A
B
C
D
Fig.3
（4）整联蛋白家族
一类异源二聚体跨膜黏着蛋白， 由α和β两个亚单位非共价结合 而成。人有24种α亚基和9种β 亚基，可组成20多种不同的整 联蛋白。 依赖Ca2+或Mg2+的异亲性 细胞黏附分子。
胞外区， 与RGD结合
跨膜区 胞内区， 与肌动蛋白丝作用
整联蛋白：依赖Ca2+或Mg2+的异亲性细胞黏附分子。 功能：
半桥粒与桥粒的不同之处：
z 半桥粒只在质膜内侧形成桥粒斑结构，其另一侧为基 膜；桥粒两侧都为细胞。 z 半桥粒穿膜连接蛋白为整合素；桥粒的是钙粘素。
②黏合带与黏着斑
黏合带位于紧密连接细胞的下方，相邻细胞间形成连续的带状 结构，跨膜蛋白为钙粘素家族。
在上皮细胞中，相邻细胞中的肌动蛋白丝通过钙黏蛋白和附着蛋 白形成一个广泛的跨细胞网络，这个网络在肌球动力蛋白帮助 下，可以收缩，在动物形态发生中起重要作用
A
B
A 3种选择素的结构
C
B 这3种选择素能够识别 糖蛋白寡糖链末端的糖基 配体并与之结合 C 糖基配体的详细结构
炎症时内皮表达E－选择 素，与白细胞和血小板 上的寡糖链识别，白细 胞在炎症部位的血管中 黏附、分离、再黏附、 再分离，呈现滚动方式 运动，激活自身整联蛋 白，介导白细胞和内皮 细胞紧密结合，使白细 胞经内皮细胞间隙迁移 至组织
1.整联蛋白介导细胞间相互作用 2.介导细胞与细胞外基质之间的相互作用 3.在信号传递中发挥重要作用。
作为受体倡导信号从细胞外环境向细胞内传递—“由外向 内”，激活胞内Ga2+、第二信使合成及蛋白质上酪氨酸磷 酸化，影响细胞形态、生长、迁移、增殖、分化等；也介 导“由内向外”传递信号
思考题
1.什么叫细胞连接？细胞连接有哪几种类型？其功 能分别是什么？ 2.图示说明上皮细胞之间及上皮细胞与细胞外基质 之间的细胞连接特点。 3.试述细胞粘附分子作用机制及分类？ 4.介导细胞粘附的是哪四大类粘附分子家族？
•特点： •同亲型结合，高度依赖Ca2+。 • 胞外部分常折叠成5个重复结构域，Ca2+结合在重复 结构域之间。 • 钙粘素功能： • 介导细胞连接：如上皮细胞中的钙粘素。 • 影响细胞分化，参与组织器官的形成：决定胚胎细胞 间的粘附、分离、迁移、再黏合。 • 参与细胞之间的特化连接，调节信号传递。
通过上皮细胞板将相邻细胞缝合在 一起，防止分子在细胞间渗漏 将一个细胞中的肌动蛋白丝与相邻 细胞中相似的肌动蛋白丝连接起来 把细胞与相邻细胞中的中间纤维连 接起来 通讯连接，同时允许细胞水溶性离 子和分子通过(代谢耦联和电耦联) 把细胞中的中间纤维丝锚定在基底 层上
粘着斑
常见于肌细胞与肌腱的连接中 细胞的粘附、铺展与迁移
三、通讯连接 （Communicating junction）
细胞间电信号和化学信号的通讯联系，完成群 体细胞间的合作和协调
主要包括
间隙连接(gap junction) 化学突触(chemical synapse)
神经细胞间
胞间连丝(plasmodesmata)
内的营养物质只能由小肠上皮细胞的顶部摄入细胞，而不能穿 过紧密连接进入细胞间隙，保证了物质转运的方向性，同时使 上皮下组织不受异物的侵害。
低浓度 肠腔
顶部微绒毛 Na+驱动的葡萄 糖的协同运输 侧部 紧密 连接
高 浓 度 葡 萄 糖 核
协助葡萄糖扩 散的载体蛋白
基部
细胞外液
低浓度
细胞间隙的封闭,迫使大分子必须经过细胞选择途径被吸收或转运
1. 胞外区，N端，5个重复结构 域，负责与配体识别； 2. 跨膜区，多为单次跨膜； 3. 胞质区，C端部分，与质膜下的 骨架成分直接相连，或与胞内的信 号分子相连。 Ca2+结合越多，钙粘素刚性超强
(重复结构域)
同亲型结合 homophilic
Ca2+对钙粘素的影响
锚定连接中，通过α-, β-连 环蛋白与肌动蛋白相连，形 成黏合带；在桥粒结构中， 与中间纤维丝相连。
植物细胞之间
Determining the size of a gap-junction channel.
间隙连接功能
相邻细胞膜内连接子颗粒相互融合，加强 了相邻细胞的连接； 介导细胞之间通讯(cell communication)：指
一个细胞的信息通过化学递质或电信号传递给另一个细 胞，使靶细胞产生相应效应。通讯方式包括代谢耦联和电 耦联。
紧密连接
由特殊的跨膜蛋白成串排列形成蛋白质颗粒条索，进而形成拉链状的密闭连接结 构--封闭索，这些封闭索交织成网状，环绕在每个上皮细胞的顶部，将相信相邻 细胞紧密连接在一起，封闭细胞间隙。
功能
封闭作用 封闭上皮细胞的间隙，阻止细胞外物质无选 择地通过细胞间隙进入组织，或组织中的物 质回流入腔中，保证组织内环境的稳定。 隔离和支持作用 形成上皮细胞质膜蛋白与膜脂分子侧向扩散 的屏障，从而维持上皮细胞的极性。如小肠腔
选择素的功能：参与白细胞与血管内皮细胞或 血小板的识别与黏着，帮助白细胞从血液进入 炎症部位。
（3）免疫球蛋白超 家族
免疫球蛋白超家族（Ig-superfamily，Ig-SF）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系指借二硫键维系的两组反 向平行β折叠结构 神经细胞粘附分子介导同亲性细胞粘合，细胞间 粘附分子介导异亲性细胞粘合。如介导淋巴细胞 和免疫应答所需要的细胞之间的特异的相互作用
组成
由围绕在细胞四周的嵴线网络—封闭索组成。 封闭索：成串排列的特殊跨膜蛋白排列形成蛋 白质颗粒条索，将细胞间隙封闭起来。
二、锚定连接 Anchoring junction
锚定连接是动物各组织中广泛存在的一种细胞
连接方式，通过粘着蛋白、整联蛋白和细胞骨架 体系以及细胞外基质的相互作用，将相邻细胞或 细胞与细胞外基质连接起来，形成一个坚挺、有 序的细胞群体。
粘着斑（adhesion plaque）
是肌动蛋白(actin)纤维与细胞外基质之间 形成点状粘合连接。 跨膜连接糖蛋白
整合素家族 integrins 胞内部分通过锚定蛋白与肌动蛋白纤维相连。
粘合带和粘着斑均起着细胞附着与 支持的功能。
体外培养细胞常通过黏着斑附着于培养皿表 面，它的形成与解离对细胞的铺展和迁移具重 要意义
半桥粒与桥粒的结构对比图解
中间纤 维丝 质膜 中间丝
钙粘蛋白 细胞1 胞质附着蛋白
keratin
细胞2 整 联 蛋 白
细胞外区 细 胞 外 基 质
①桥粒与半桥粒
桥粒是在两个细胞间形成纽扣式的结构将相邻细胞铆接 在一起， 中间纤维锚定位点。半桥粒通过细胞的膜蛋白（ 整合蛋白），与基膜中的层粘连蛋白发生黏附性结合，从 而使细胞与基膜牢固地连接在一起。
第十章 细胞连接和细胞外基质 （Cell Junction & ECM）
第一节 细胞连接
• 是细胞与细胞间或细胞与细胞外基质间的联 结结构。 • 分为三大类，即：封闭连接（occluding junction）、锚定连接（anchoring junction）和通讯连接（communicating junction）。
பைடு நூலகம்
胞间连丝：植物细胞壁中小的开口
动物上皮组织体现了上皮细胞的各种细胞连接
第二节 细胞黏附分子与 细胞粘连
(Cell Adhesion Molecule，CAM)
细胞黏附分子CAM，存在于细胞膜上的一类跨膜糖蛋白，是介 细胞黏附分 导细胞与细胞之间及细胞与细胞外基质ECM之间相互结合并起 黏附作用的一类细胞表面分子。 黏附 细胞与细胞之间的粘连是由特定的细胞粘附分子介导，细胞 之间的锚定连接也需要粘附分子的参与 根据分子结构特点可大致分为四类： 钙粘素（ cadherin ） 整合素（ integrin ） 选择素（ selectin ） 免疫球蛋白超家族（ immunoglobulin superfamily，IgSF ）